防爆空壓機中壓縮氣體的主要工作部件是高速旋轉的葉輪和逐漸變大流動面積的擴散器。總之，防爆空壓機的工作原理是通過葉輪對氣體做功。在葉輪和擴散器的流道中，機械能通過離心增壓和減速擴散轉化為氣動能。更一般地說，當氣體流經離心式壓縮機的葉輪時，高速旋轉的葉輪一方面增加了氣體的壓力，另一方面大大提高了速度，即，離心式壓縮機首先通過葉輪將原動機的機械能轉換為氣體的靜壓能和動能。
然后，當氣體流經擴散器的通道時，通道的橫截面逐漸變大，前面的氣體分子流速減小，后面的氣體分子繼續向前流動，使氣體的大部分動能轉化為靜壓能，進一步起到增壓作用。防爆空壓機應具有較高轉速的原因是，對于一定尺寸的葉輪，轉速越高，氣體獲得的能量越多，壓力增加越大;對于相同的周向轉速，轉速n越高，葉輪直徑越小，壓縮機的體積和重量越小;由于防爆空壓機通過葉輪可增加的壓力有限，單級壓力比(出口壓力與進口壓力之比)一般僅為1.32.0.如生產過程所需氣壓較高，全低壓空分裝置中的防爆空壓機需要將氣壓從0.1MPa提高到0.60.7MPa，需要多級壓縮。
然后，在確定葉輪尺寸后，防爆空壓機的轉速越高，各級的壓力比越大。這樣，壓縮機級可以降低到一定的總壓比。因此，在防爆空壓機的設計中，經常采用較高的轉速。然而，隨著轉速的提高，葉輪的強度已成為一個突出的矛盾。目前，普通合金鋼閉式葉輪的周向速度大多小于300m/s。另外，對于小容量的防爆空壓機，由于風量小，葉輪直徑小，可以采用較高的轉速;對于大容量壓縮機，由于葉輪直徑較大，因此應相應降低轉速。
