空氣增壓機的工作原理是利用大面積活塞的低氣壓產生小面積活塞的高液壓。當對大徑空氣驅動活塞施加一個很低的壓力時，此壓力作用于小面積活塞上，就會產生一個高壓。在工作過程中，增壓泵會快速往復工作。當輸出壓力接近預設值時，泵的速度逐漸減緩并最終停止。此時，系統的輸出壓力穩定，能耗降至最低，所有組件均處于靜止狀態。

空氣增壓機有多種特點。比如，可以使用壓縮空氣、氮氣、水蒸汽、天然氣等多種氣體作為驅動氣源。無論什么原因導致保壓回路壓力下降，增壓泵都會自動啟動以補充泄漏壓力，從而保持回路壓力的穩定性。而且系統支持無級調節輸出壓力，達到所需壓力后，泵不再運動，此時不再消耗能量。

它的結構緊湊，所需的安裝空間較小，能夠在長時間內保持壓力而無需消耗額外的能量，應用范圍廣，可在多塵、潮濕等惡劣環境下正常工作，并適用于各種氣體介質。

空氣增壓機在工廠壓縮空氣的二次增壓、氮氣和氫氣高壓反應釜的充裝、高壓氣體氣瓶的充裝等領域都有廣泛應用。