کمپرسور رفت‌وبرگشتی یا کمپرسور پیستونی به کمپرسورهایی با جابه‌جایی مثبت اطلاق می‌شود که در آن میل‌لنگ در پیستون‌ها حرکتی دورانی ایجاد کرده و باعث رساندن گاز به فشار بالا می‌شوند. گاز ورودی وارد منیفولد مکش شده و پس از آن، جریان گاز به درون سیلندر تراکم برده می‌شود؛ جایی که توسط حرکت رفت‌ و برگشتی پیستون و میل‌لنگ فرایند فشرده‌سازی روی آن انجام می‌گیرد و سپس از این محفظه خارج می‌شود.

از این نوع کمپرسورها در پالایشگاه‌های نفتی، خطوط انتقال گاز، واحدهای شیمیایی، واحدهای پالایشگاهی گاز طبیعی و سیستم‌های تبرید استفاده می‌شود.

کمپرسور پیستونی قدیمیترین و متداولترین نوع کمپرسور است. این کمپرسور در شکل‌های دو طرفه یا یکطرفه موجود می‌باشد که دارای قطعات روغنکاری شونده یا مدل‌های بدون روغن می‌باشند و دارای تنوع تعداد سیلندر هستند. به استثنای کمپرسورهای کوچک که دارای سیلندرهای عمودی هستند، شکل بندی V برای این کمپرسورها رایج است. در کمپرسورهای بزرگ دو طرفه، کمپرسورهایی که روغنکاری می‌شوند بطور معمول با سیستم روغن کاری پاششی یا روغن کاری فشاری کار می‌کنند. بیشتر کمپرسورها دارای سوپاپ‌های خودکار هستند. یک سوپاپ خودکار به هنگام بروز اختلافات فشار در دو سمت بشقابک سوپاپ، باز و بسته می‌شود.