Pistonlu kompresör otomobil motoruna benzer: krank mili pistonları silindirde ileri geri hareket ettirir, emme supabından giren akışkan sıkıştırılıp basma supabından çıkar. Bir ile sekiz silindirli modelleri vardır; silindir sayısı ve devirle kapasite belirlenir. Hermetik (küçük), semi-hermetik (orta–büyük) ve açık tip (amonyak) olarak üretilir.
En büyük üstünlüğü esnekliktir: −45 °C’den +15 °C’ye kadar her buharlaşma sıcaklığında, hemen her akışkanla çalışır; silindir boşaltma ile kademeli kapasite kontrolü yapılır; ekonomizörlü ve iki kademeli sürümleriyle şoklama ve derin dondurma gibi düşük sıcaklık uygulamalarına uygundur. Semi-hermetik pistonlu kompresörler yerinde onarılabilir.
Zayıf yanları scroll’a göre daha yüksek titreşim ve gürültü, daha fazla hareketli parça ve emişe sıvı gelmesine karşı hassasiyettir (sıvı sıkıştırmaz; supaplar kırılır). Doğru kızgınlık, karter ısıtıcısı ve yağ dönüşü sağlandığında onlarca yıl çalışır. Düşük sıcaklıklı soğutma gruplarımızda Bitzer ve Frascold semi-hermetik pistonlu kompresörler kullanılır.