Diafragm kompresor je sestavljen predvsem iz motorja, ročične gredi, bata, diafragme, valja in kompresijske komore za plin. Njeno načelo delovanja je naslednje:
1. Ko se motor zažene, ročična gredi poganja bat, da se vzame znotraj valja. To gibanje bata potisne hidravlično olje v jeklenko, kar posledično deformira diafragmo.
2. Diafragma loči valj od kompresijske komore plina. Ko hidravlično olje potisne diafragmo proti kompresijski komori plina, se prostornina kompresijske komore plina zmanjša in stisne plin znotraj.
3. Spredeni plin se odvaja skozi odtočni ventil in zaključi postopek stiskanja. Hkrati se odpre vhodni ventil, kar omogoča, da novi plin vstopi v kompresijsko komoro plina in se pripravlja na naslednji stiskalni cikel.
4. Ko se bat vrača, se hidravlično olje vrne v jeklenko, diafragma se vrne v prvotni položaj, prostornina kompresijske komore plina pa se poveča in se vleče v nov plin.
Na ta način lahko diafragmski kompresor neprestano stisne plin. Omeniti velja, da sta zaradi prisotnosti diafragme naftna jeklenka in komora za stiskanje plina popolnoma ločena, s čimer zagotavljata čistost in varnost stiskanja plina.
