壓縮機兩級適合產高壓，一級適合產氣量大。有時候，還需要進行兩次以上的壓縮，為什么需要分級壓縮呢？

當要求氣體的工作壓力較高時，采用單級壓縮不僅不經濟，有時甚至是不可能實現的，必須采用多級壓縮。多級壓縮就是將氣體從吸入開始，經過幾次升壓而達到所需要的工作壓力。

兩級壓縮螺桿空壓機原理，其壓縮過程為自然空氣通過空氣過濾器進入一級壓縮，在壓縮腔與少量潤滑油混合，同時將混合氣體壓縮到級間壓力。壓縮后的氣體進入冷卻通道，與大量油霧接觸，從而大大降低了溫度。降溫后的壓縮氣體進入第二級轉子，進行二級壓縮，被壓縮到最終排氣壓力。最后通過排氣法蘭排出壓縮機，完成整個壓縮過程。不同設計的原理大同小異。

采用多級壓縮，可以通過在級間設置中間冷卻器的方法，使被壓縮氣體在經過一級壓縮后，先進行等壓冷卻，以降低溫度，再進入下一級氣缸。溫度降低、密度增大，這樣易于進一步壓縮，較之一次壓縮可以大大節省耗功量。因此在相同的壓力下多級壓縮做功的面積就比單級壓縮要少。級數越多省的功耗就越多越接近于等溫壓縮。

注意：噴油螺桿空壓機的空壓機已經非常接近定溫過程。如到達飽和狀態后繼續壓縮繼續冷卻的話，將有冷凝水析出。這些冷凝水如果與壓縮空氣一起進入油氣分離器（油箱）內，會使冷卻油乳化，影響潤滑效果。隨著冷凝水的不斷增加，油位也會不斷上升，最后冷卻油將會隨同壓縮空氣進入系統，污染壓縮空氣，對系統造成嚴重后果。

因此，為了防止冷凝水的產生，壓縮腔內的溫度不能過低，必須大于冷凝溫度。如排氣壓力為11bar（A）的空壓機，冷凝溫度為68℃，當壓縮腔內溫度低于68℃時，將有冷凝水析出。因此噴油螺桿空壓機的排氣溫度不能過低，即等溫壓縮的應用在噴油螺桿機中由于冷凝水的問題受到了限制。