بر اساس اصل کار و ساختار داخلی، کمپرسورهای هیدروژن را می توان به دو دسته تقسیم کرد: کمپرسورهای مکانیکی و کمپرسورهای غیر مکانیکی. کمپرسورهای مکانیکی عبارتند از: کمپرسورهای مایع، کمپرسورهای دیافراگمی، کمپرسورهای خطی و کمپرسورهای مایع یونی. کمپرسورهای غیر مکانیکی شامل پمپهای مایع برودتی، کمپرسورهای هیدرید فلز، کمپرسورهای هیدروژن الکتروشیمیایی و کمپرسورهای جذبی هستند. در حال حاضر، اکثر ایستگاههای سوختگیری هیدروژن در چین از کمپرسورهای مایع-و کمپرسورهای دیافراگمی استفاده میکنند.
کمپرسورهای هیدروژن ساختار نسبتا پیچیده ای دارند. اجزای اصلی آنها شامل سیلندرها، آستر سیلندرها، سرسیلندرها، میل لنگ، میله های اتصال، کراس هدها، پیستون ها، سوپاپ ها و تجهیزات کمکی مانند فیلترهای گاز، دمپرها و خطوط روانکاری می باشد. مانند سایر کمپرسورهای رفت و برگشتی، فرآیند کار کمپرسور هیدروژن شامل سه مرحله است: ورودی، فشرده سازی و خروجی. میل لنگ که توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در می آید، سر متقاطع، پیستون، شاتون و پیستون را به حرکت در می آورد تا در داخل سیلندر حرکت کنند. گاز توسط پیستون فشرده شده و در نهایت از طریق شیر تخلیه می شود.
