Theo nguyên lý làm việc, máy nén khí được chia thành 2 nhóm cơ bản: Máy nén khí cánh dẫn và máy nén khí thể tích (theo TCVN 9456:2013): 

- Máy nén khí cánh dẫn hay còn gọi là máy nén khí động lực học do tác động tương hỗ giữa hệ thống cánh dẫn với dòng khí vận chuyển qua máy (tạo áp suất động là chủ yếu), máy cánh dẫn lại được chia làm 2 loại chính gồm máy nén ly tâm và máy nén hướng trục;

- Máy nén thể tích làm việc theo nguyên lý chèn ép luồng không khí trong một thể tích kín. Sự tăng áp suất xảy ra do việc giảm thể tích không gian làm việc (tạo áp suất tĩnh là chủ yếu). Sự tăng lên của áp suất tĩnh thu được bằng cách cho phép các thể tích khí tuần tự được hút vào và xả ra trong một không gian kín bằng sự dịch chuyển của một bộ phận di động. Quá trình nén có thể diễn ra ở bên trong hoặc không ở bên trong. Nếu quá trình nén diễn ra ở bên trong thì tỷ số nén có thể là không đổi hoặc thay đổi.

Bước 1: Thu thập dữ liệu chi tiết về hệ thống máy nén khí hiện tại, như nhãn mác, số máy, bố trí, loại, ứng dụng (cho thiết bị khí nén hay cho mục đích khác), áp suất tại vị trí sử dụng, áp suất đặt của máy, loại máy sấy không khí, tuổi của máy nén.

Bước 2: Chuẩn bị các công cụ như máy đo gió, áp kế, đo và phân tích điện năng.

Bước 3: Kiểm tra rò rỉ khí nén, nếu phát hiện ra, hãy xác định vị trí và đánh dấu chúng.

Bước 4: Kiểm tra áp suất của máy nén khí tại điểm cung cấp và điểm sử dụng. Nếu độ chênh lớn hơn giá trị cho phép (tức là lớn hơn 1,5 kg/cm²), thì cần tìm hiểu để tối ưu áp suất phát của máy nén. Thông thường độ giảm áp lực lớn nhất là 5% áp suất đặt.

Bước 5: Kiểm tra cách bố trí đường ống. Nếu độ giảm áp suất quá lớn (hơn 5% so với áp suất đầu đẩy) trong một khu vực nào đó, cần tìm ra các đường ống xảy ra hiện tượng này.

Bước 6: Nếu chỉ dùng 1 máy nén khí thì cần xác định mức độ lên tải và xuống tải của máy nén trong thời gian vận hành bình thường. Nếu thời gian xuống tải nhiều hơn 10% - 15%, thì cần tìm hiểu khả năng giảm công suất của máy nén. Một khả năng nữa là nếu máy nén được dẫn động bằng đai truyền thì cần giảm tốc độ bằng cách thay đổi bánh đai (pu-li).

Các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho máy nén khí bao gồm: Giảm rò rỉ khí nén; Điều tiết máy nén theo các thiết lập áp suất tối ưu; Giảm áp suất đầu đẩy; Giảm độ sụt áp suất trong đường ống khí nén; Giảm nhiệt độ không khí đầu vào; Sử dụng bẫy thoát nước ngưng điện tử; Định cỡ ống thích hợp; Lắp đặt thiết bị điều chỉnh tốc độ; Bảo trì; Thay thế máy nén.