日立小型无油空气压缩机的核心是出众的二级压缩主机。转子经过二十道工序的精加工，使转子线型达到的精确度和持久性。内部装有高质量轴承和精密齿轮，来保证转子的同轴度，使转子配合精确，从而保持长久高效可靠地运行。
日立小型无油空气压缩机是属于微型往复式活塞式压缩机，电机单轴驱动对称分布曲柄摇杆机械结构，主运动付为活塞环，副运动付为铝合金圆柱面，运动付之间同活塞环自润滑而不添加任何润滑剂。压缩机通过曲柄摇杆的往复运动使圆柱面气缸的容积发生周期性变化，电机运转一周气缸容积有两次方向相反的变化。当正方向是气缸容积扩展方向时，气缸容积为真空，大气压大于气缸内气压，空气通过朝气阀门进入气缸，此时为吸气过程：当反方向是容积缩小方向时，日立小型无油空气压缩机进入气缸内的气体受到压缩，容积内的压力迅速增加，当大于大气压力时，排气阀门被打开，此时为排气过程。单轴双缸的结构布置使压缩机气体流量在额定转速一定时为单缸的两倍，并使得单缸压缩机产生的振动噪音得到很好的解决，整体结构更加紧凑 。
