防爆空压机中压缩气体的主要工作部件是高速旋转的叶轮和逐渐变大流动面积的扩散器。总之，防爆空压机的工作原理是通过叶轮对气体做功。在叶轮和扩散器的流道中，机械能通过离心增压和减速扩散转化为气动能。更一般地说，当气体流经离心式压缩机的叶轮时，高速旋转的叶轮一方面增加了气体的压力，另一方面大大提高了速度，即，离心式压缩机首先通过叶轮将原动机的机械能转换为气体的静压能和动能。
然后，当气体流经扩散器的通道时，通道的横截面逐渐变大，前面的气体分子流速减小，后面的气体分子继续向前流动，使气体的大部分动能转化为静压能，进一步起到增压作用。防爆空压机应具有较高转速的原因是，对于一定尺寸的叶轮，转速越高，气体获得的能量越多，压力增加越大;对于相同的周向转速，转速n越高，叶轮直径越小，压缩机的体积和重量越小;由于防爆空压机通过叶轮可增加的压力有限，单级压力比(出口压力与进口压力之比)一般仅为1.32.0.如生产过程所需气压较高，全低压空分装置中的防爆空压机需要将气压从0.1MPa提高到0.60.7MPa，需要多级压缩。
然后，在确定叶轮尺寸后，防爆空压机的转速越高，各级的压力比越大。这样，压缩机级可以降低到一定的总压比。因此，在防爆空压机的设计中，经常采用较高的转速。然而，随着转速的提高，叶轮的强度已成为一个突出的矛盾。目前，普通合金钢闭式叶轮的周向速度大多小于300m/s。另外，对于小容量的防爆空压机，由于风量小，叶轮直径小，可以采用较高的转速;对于大容量压缩机，由于叶轮直径较大，因此应相应降低转速。
