Los cilindros compresores, también conocidos como etapas, de los cuales un diseño particular puede tener de uno a seis o más, proporcionan confinamiento al gas de proceso durante la compresión.
Los cilindros para aplicaciones más grandes (el corte típico es de 300 hp) están equipados con conductos de refrigerante para termosifón o sistemas de tipo refrigerante líquido circulante, mientras que algunos compresores domésticos y de taller más pequeños suelen estar enfriados por aire. Los cilindros para aplicaciones grandes generalmente están equipados con camisas reemplazables que se ajustan a presión en el orificio y pueden incluir un pasador antirotación.
El gas de proceso se introduce en el cilindro, se comprime, se contiene y luego se libera mediante válvulas mecánicas que normalmente funcionan automáticamente mediante presiones diferenciales. Dependiendo del diseño del sistema, los cilindros pueden tener una o varias válvulas de succión y descarga.