螺杆空压机是一种容积式空压机，通过逐渐减少工作容积来实现气体压缩的目的。
螺杆空压机的工作容积由一对平行排列并相互啮合的转子齿槽和包含这对转子的壳体组成。当机器运转时，两根转子的齿插入到对方的齿槽中，随着转子的旋转，插入对方齿槽中的齿向排气端移动，使得另一边齿所围成的容积逐渐减小，压力逐渐增大，直到达到所需的压力值。当压力达到要求时，啮合侧与排气口连接，开始排气。
当齿槽插入与之啮合的齿后，齿与齿槽之间形成两个空间。靠近吸气端的齿槽是吸气容积，靠近排气端的是压缩气体的容积。随着压缩机的运转，对面转子插入齿槽中的齿向排气端移动，使得吸气容积不断扩展，压缩气体的容积不断缩小，从而实现了每个齿槽内的吸气压缩过程。当齿槽内压缩气体的气压达到所需的排气压力时，齿槽与排气口刚好连接，开始排气过程。由对面转子齿槽分隔的吸气容积和压缩容积的变化是循环进行的，从而实现压缩机的连续吸气、压缩和排气。
螺杆空压机的工作原理及结构：
1. 吸气过程：
螺杆型进气侧的空气进气口必须接通。当压缩机的转子齿槽空间转移到吸气端壁阀组时，空气进气只依赖于调节阀的开口。后来，空气完全被吸入齿槽中，并沿着转子轴流入并排出。当排气结束时，齿槽处于真空状态，转子在吸气端的齿槽空间与外壳的辅助转子齿槽分开。
2. 密封与输送过程：
当主、辅转子的吸气结束时，主辅转子的齿峰与外壳密封。此时，齿槽中的空气被封闭，不再流出，即为[封闭过程]。两个转子继续旋转，它们的齿峰与齿槽在吸气端对准，并逐渐向排气端移动。
3. 压缩与喷油过程：
在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，即啮合面与排气口之间的齿槽容积逐渐减小，齿槽内的气体逐渐被压缩，压力逐渐增大，这是[压缩过程]。在压缩的同时，由于压力差作用，润滑油被喷入压缩室并与空气混合。
4. 排气过程：
当螺杆空压机转子的啮合端面与外壳的排气口连通时（此时压缩气体的压力较高），压缩气体开始排出，直到转子的齿峰与齿槽的啮合面移动到排气端面。此时，啮合面与外壳排气口之间的齿槽容积为零，[排气过程]完成。与此同时，转子的齿槽容积与进气口之间的长度再次达到设定值，吸气过程再次开始。
螺杆压缩机的类型分为：开式、半封闭式和全封闭式
1. 全封闭螺杆压缩机：
机身采用高质量、低孔隙率铸铁结构，具有小的热变形；机身采用双壁结构，内部设有排气通道，强度高，降噪效果好；机身与外部力量基本平衡，不像开式、半封闭型需要承受较大的高压风险；外壳采用钢材，强度高，外观美观，重量轻。采用竖立结构，压缩机占地面积小，有利于多个冷凝器头的布置；下轴承浸泡在油箱内进行润滑；转子的轴向力比半封闭和开式降低了50%（电机轴位于排气端侧的平衡功能）；没有水平电机悬臂的风险，可靠性高；避免了螺杆转子、滑阀与电机转子对配合精度的影响，提高了可靠性；装配工艺好。油-free泵的竖立设计，避免了压缩机在运行或停机时缺油。下轴承完全浸入油箱内， 上轴承通过差压供油；系统对压力差的要求较低，紧急情况下，轴承润滑保护功能可以防止轴承缺乏润滑，有利于机组在过渡季节开机。
缺点：排气冷却采用排气端冷却，电机位于排气端，容易导致电机线圈烧毁；此外，故障不能及时排除。
2. 半封闭螺杆压缩机：
电机通过喷雾液体冷却，电机工作温度低，寿命长；开式压缩机用空气冷却电机，电机工作温度较高，影响电机寿命，机房工作环境差；如果用排气气体冷却电机，电机工作温度过高，电机寿命较短。一般外部油分离器体积较大，但效率很高；内置油分离器与压缩机一体，体积较小，效果较差。二次油分离效果可达到99.999%，能确保压缩机在各种工况下得到良好润滑。
然而，活塞式半封闭螺杆压缩机因增速而导致转速较高（约12000转/分钟），磨损较大，可靠性差。
3. 开式螺杆压缩机：
开式单位的优点有：
1）压缩机与电机分离，使得压缩机的应用范围更广；
2）相同的压缩机可以与不同的制冷剂搭配使用，除了使用卤化垂直制冷剂外，还可以通过更改部分零件材料使用氨气作为制冷剂；
3）根据不同的制冷剂和运行条件，可配置不同容量的电机。
开式单位的主要缺点有：
(1) 轴封容易漏气，是用户经常维护的对象；
(2) 配备的电机转速较高，气流噪音大，压缩机本身也有噪音，影响环境；
(3) 需要配置复杂的油系统组件，如分离油分离器和油冷却器，单位体积较大，使用和维护不便。
