螺桿空壓機是一種按客積變化原理而工作的雙軸回轉式壓縮機。 其作用原理和一般已知的活塞式空壓機相類似。 待壓縮的氣體被吸入至工作室，工作室隨即關閉及縮小，被壓縮的'氣體在其內經受—種多變壓縮過程。 當工作室內的氣體達到所預期的終壓力時，工作室立即與壓出管接通，工作室再繼續縮小時， 受壓縮的氣體便被排出至排氣管道內。
活塞式空壓機的工作室由一個有一活塞在其內作往復運動的氣缸所組成，對于螺桿空壓機，其工作室則一對具有斜齒的轉子副的齒槽所組成，轉子副在與它精密配合的殼體內轉動。
當螺桿空壓機的一對斜齒的齒輪副轉動時， 一對齒的齒面互相接觸所形成的接觸線沿軸向方向而運動。 如果利用殼體在兩端及外周的表面把齒槽空間封閉，當轉子轉動時， 在齒槽間輸送的氣體容積變小，則按殼體上排氣控制邊的位置，理論上可將氣體壓縮至任意高的壓力。
螺桿空壓機的齒槽空間內的壓縮過程是連續的，沒有余隙容積，因為齒槽空間可以一直變小至零。
當左邊的轉子繼續沿順時針方向轉動，齒槽容積逐漸縮小，關閉在齒槽內的氣體被壓縮。
構成齒槽對邊界的齒預正越過殼體上的排氣口（所謂排氣控制邊），使得螺桿空壓機轉子繼續旋轉時，齒槽容積能與壓出管接通而開始進入排氣過程。
螺桿空壓機轉子壓縮側的齒槽容積差不多等于零的情況， 位于接觸線另一側的齒槽已經再為氣體所充滿，并開始了吸氣過程。 由此可見，螺桿空壓機在結構上雖則與羅茨鼓風機及齒輪泵相似，但作用上則顯然不同。后者由于其轉子是直齒的， 對所輸送的氣體沒有內部壓縮作用，而只是單純的輸送作用。
