Die Verdichtung von kompressiblen Medien (i.A. Gasen) funktioniert in einem Hubkolbenkompressor durch das Zusammenspiel der periodisch translativen Bewegung des Kolbens und der sich synchron dazu öffnenden und schließenden Ventile. Ähnlich einem Verbrennungsmotor besteht der Hubkolbenkompressor aus einer Kurbelwelle, einem oder mehreren Kolben, einer entsprechenden Anzahl von Pleueln und je Kolben einem Ein- und ein Auslassventil, meist in Form einer Ventilplatte mit Ventilklappen. Zum Antrieb der Kurbelwelle eignet sich jegliche Art von Rotationsmotor, im Allgemeinen werden jedoch Elektromotoren verwendet. Durch die exzentrische Aufnahme des Pleuels wird die Drehbewegung der Kurbelwelle zu einer periodischen linearen Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens gewandelt. Durch den im Hubraum entstehenden Unterdruck bei der Abwärtsbewegung des Kolbens öffnet sich des Einlassklappenventil und dem entsprechend durch Überdruck bei der Aufwärtsbewegung das Auslassventil.

Soweit enspricht die Funktion des Hubkolbenkompressors also einer Pumpe für gasförmige Medien. Wird nun das Medium in ein Volumenkörper gepumpt aus dem es nicht, oder nur in geringerem Maße entweichen kann entsteht ein immer größer werdender statischer Druck. Somit können Drücke von mehreren hundert bar erreicht werden, wobei Sicherheitseinrichtungen unerlässlich sind. Überdruckventile oder elektronisch-sensorische Abschaltungen können die Zerstörung des Gerätes oder ein Platzen des Druckbehälters vermeiden.

Anwendungsgebiete sind unter Anderem die Bereitstellung von Druckluft zur Versorgung pneumatischer Anlagen sowie der Antrieb der Kältemittelzirkulation in handelsüblichen Kühlgeräten.