小型制冷設備大多采用往復活塞式制冷壓縮機，下面以連桿式壓縮機為例說明其工作原理。如圖1-9所示，連桿式壓縮機主要由汽缸、活塞、連桿、曲軸、吸氣閥和排氣閥等構成。制冷壓縮機工作時，活塞由曲軸連桿機構帶動，在汽缸內周期性的壓縮制冷劑蒸氣。活塞的運動速度由曲軸的轉速決定，轉速越高則活塞上下運動的速度越快，反之則越慢。活塞每完成一次對輸人制冷劑蒸氣的壓縮，需經過四個過程，這四個過程分別為壓縮、排氣、膨脹和吸氣。
1.壓縮
當汽缸內充滿制冷劑蒸氣，活塞從下止點開始向上止點運動時，汽缸容積開始縮小，缸內制冷劑蒸氣壓力上升。將吸氣閥關閉。活塞繼續上升.缸內壓力急劇升高，但由于此時缸內壓力仍未超過排氣室的壓力，故排氣閥仍為關閉狀態。這種活塞上行對制冷劑蒸氣的壓縮將持續到其壓力超過排氣室的壓力為止。
2.排氣
活塞繼續上行，缸內壓力繼續增大，當壓力增大至大于排氣室的壓力時，排氣閥打開，于是缸內高溫高壓的制冷劑蒸氣被上行的活塞推動而進入排氣室內。當活塞運行至上止點時排氣結束，此時活塞與排氣閥座之間還留有一個空間即余隙容積。余隙容積內仍有少量壓力與排氣室壓力相等的蒸氣，排氣閥在自身的重力和彈力的作用下而關閉。
3.膨脹
活塞從上止點開始向下運動，汽缸容積逐漸增大，余隙容積中的高溫、高壓制冷劑蒸氣隨之膨脹.壓力逐漸下降。當蒸氣壓力降至低于吸氣壓力時，膨脹過程結束。在這期間，吸、排氣閥均為關閉狀態。
4.吸氣
活塞在汽缸內繼續向下運動，汽缸容積增大，汽缸內壓力繼續下降。當汽缸內壓力低于吸氣室的壓力時，在壓力差的作用下吸氣閥被吸氣室內的蒸氣頂開，吸氣過程開始。當活塞下行至下止點時，吸氣過程結束。
壓縮機的余隙容積越大，吸氣量越小，所作的無用功就越多，因此余隙容積越小越好。但是余隙容積不能完全消除，這是因為汽缸中的金屬零件有熱脹和冷縮現象，必須留有一個伸縮空間，而且余隙容積的存在還能防止液態制冷劑進入汽缸而造成閥片被擊碎或頂缸的事故。因此，將余隙容積控制在一個合適的范圈是必要的。
