Sprężarki tłokowe w zależności od liczy stopni sprężania można podzielić na jednostopniowe i wielostopniowe. Sprężanie bez względu na ilość stopni może odbywać się w jednym lub w kilku cylindrach. Wyróżnić można także maszyny jednostronnego działania, dwustronnego i różnicowe. W przypadku modeli jednostronnego działania tłok spręża gaz jedynie po jednej stornie, a w modelach dwustronnych, po obu stronach. Sprężarki mogą być chłodzone zarówno wodą jak i powietrzem. Zaletą maszyn chłodzonych powietrzem jest możliwość pracy w temperaturze niższej niż 0stopni C, natomiast chłodzenie wodą zapewnia lepszą wymianę ciepła. W maszynach chłodzonych wodą korpusy cylindrów i głowice mają odpowiednie kanały, którymi woda przepływa przy okazji chłodząc je. Sprężarki tłokowe mogą być sparowane olejem, lecz są też modele bezsmarowe, w których gładź cylindrowa nie musi być smarowana. Rozwiązania konstrukcyjne w dużej mierze zależne są od liczby cylindrów i ich układu. Sprężarki tłokowe małe i szybkobieżne wyposażone są w cylindry stojące albo układy widlaste. Z kolei w modelach średnich i dużych wolnobieżnych stosuje się układy L bądź cylindry leżące.