空气端主要由一对阴阳转子及壳体组成。其工作原理与往复式压缩机一样，属于容积式。如果把阴转子齿槽与壳体构成的腔比做活塞式压缩机的气缸，那么阳转子的螺旋型齿在阴转子齿槽中的滑动就相当于活塞的往复运动。构成的腔比做活塞式压缩机的气缸，那么阳转子的螺旋型齿在阴转子齿槽中的滑动就相当于活塞的往复运动。
主机的工作过程分为三个阶段：
（1） 吸气阶段：螺杆压缩机采用端面轴向进气，一旦齿槽间啮合线在端面的啮合点进入吸气口，则开始吸气。随着转子的转动，啮合线向排气端延伸，吸入的空气也越来越多。当端面齿廓离开吸气口时，吸气阶段结束。吸入的空气处于一个由阴、阳转子及壳体构成的封闭腔。
（2） 压缩阶段：由阴阳转子及壳体构成的这个封闭腔随转子的继续移动，向排气端靠近，其容积不断缩小，因而气体受压缩，压力增大。同时，润滑油喷入这个封闭腔。润滑油主要起冷却、
密封、润滑、防腐、降低噪音、提高压缩效率等作用。
（3） 排气阶段：当阳转子齿到达排气口时，封闭腔容积达到小，压缩空气随同润滑油一同被排出，进入油气分离器。在那里润滑油从空气中分离出来，回到油循环系统，而空气流经后冷却器进入压缩空气管网。