Les cylindres du compresseur, également appelés étages, dont une conception particulière peut comporter de un à six ou plus, assurent le confinement du gaz de traitement pendant la compression.
Les cylindres destinés aux applications plus importantes (la coupure typique est de 300 ch) sont équipés de passages de liquide de refroidissement pour les systèmes de type thermosiphon ou de liquide de refroidissement en circulation, tandis que certains compresseurs domestiques et d'atelier plus petits sont généralement refroidis par air. Les grands cylindres d'application sont généralement équipés de chemises remplaçables qui sont insérées par pression dans l'alésage et peuvent inclure une goupille anti-rotation.
Le gaz de procédé est aspiré dans le cylindre, comprimé, contenu puis libéré par des vannes mécaniques qui fonctionnent généralement automatiquement par des pressions différentielles. Selon la conception du système, les cylindres peuvent avoir une ou plusieurs vannes d'aspiration et de refoulement.