压缩机的两级适用于高压生产，级适用于大型天然气生产。有时候，你需要压缩两次以上。当气体的工作压力要求很高时，单级压缩不仅不经济，有时甚至不可能。必须采用多级压缩。多级压缩是指气体从吸入开始，经过几次升压后达到所需的工作压力
。压缩过程是天然气通过空气过滤器进入级压缩，在压缩室内与少量润滑油混合，同时将混合气体压缩至级间压力。压缩气体进入冷却通道并与大量油雾接触，从而大大降低温度。冷却后的压缩气体进入第二级转子进行二次压缩，并被压缩至最终排气压力。最后，压缩机通过排气法兰排出，完成整个压缩过程。不同设计的原理相似，采用多级压缩。通过在级与级之间设置中间冷却器，压缩气体经过一级压缩后可以在恒压下冷却以降低温度，然后进入下一级气缸。温度降低，密度增加，因此易于进一步压缩，与一次性压缩相比，可大大节省功耗。因此，在相同压力下，多级压缩的工作面积小于单级压缩的工作面积。级数越多，节省的功率就越大，而且越接近等温压缩
注：喷油螺杆空压机的空压机非常接近恒温过程。如果在达到饱和状态后继续压缩和冷却，就会出现冷凝水沉淀。如果这些冷凝水与压缩空气一起进入油气分离器（油箱），会乳化冷却油，影响润滑效果。随着凝结水的不断增加，油位也会上升。最后，冷却油将与压缩空气一起进入系统，污染压缩空气，并对系统造成严重后果
因此，为了防止冷凝水的产生，压缩室内的温度不得太低，但必须高于冷凝温度。例如，对于排气压力为11bar（a）的空气压缩机，冷凝温度为68℃。当压缩室内的温度低于68℃时，冷凝液会析出。因此，喷油螺杆空气压缩机的排气温度不能太低，也就是说，由于制造、安装和运行的原因，冷凝水问题限制了等温压缩在喷油螺杆压缩机中的应用，气缸中的间隙体积总是不可避免的。间隙容积不仅直接降低了气瓶的有效容积，而且残余高压气体必须膨胀到吸入压力，气瓶才能开始吸入新鲜气体，这相当于进一步降低气瓶的有效容积
不难理解，如果压力比更大，残余高压气体间隙容积中的气体膨胀更剧烈，气缸的有效容积更小。在极端情况下，即使间隙容积中的气体在气缸中完全膨胀，压力仍不低于吸入压力。此时，不可能继续吸气和排气，气缸的有效容积变为零。如果采用多级压缩，每级压缩比很小，间隙容积中的残余气体可以通过轻微膨胀达到吸入压力，它可以自然地增加气缸的有效容积，提高气缸容积的利用率
降低排气温度
压缩机排气温度随压缩比的增加而升高。压缩比越高，排气温度越高，但通常不允许排气温度过高。这是因为：在油润滑压缩机中，润滑油温度会降低粘度，加剧磨损。当温度升高过高时，容易在气缸和阀门上形成积炭，加剧磨损，有时甚至爆炸。由于各种原因，排气温度受到很大限制，因此必须采用多级压缩来降低排气温度
注：分级压缩可以降低螺杆式空气压缩机的排气温度，使空气压缩机的热过程尽可能接近恒温压缩，从而达到节能效果，但这不是绝对的。特别是对于排气压力小于13bar的喷油螺杆式空气压缩机，由于其在压缩过程中注入低温冷却油，压缩过程接近恒温过程，因此无需进行二次压缩。如果在燃油喷射冷却的基础上进行分级压缩，结构复杂，制造成本增加，气体的流动阻力和附加功耗增加，这是值得的损失。此外，如果温度过低，压缩过程中形成冷凝液，系统状态会恶化，导致严重后果
减少作用在活塞杆上的气体作用力
，当压缩比较高且采用单级压缩时，气缸直径较大，气体最终压力较高，作用在较大的活塞面积上，且活塞中的气体较大。如果采用多级压缩，作用在活塞上的气体力可以大大减小，这可以使机构更轻，提高机械效率
当然，多级压缩并不是越多级越好。由于级数较多，压缩机结构趋于复杂，尺寸、重量和成本都会增加；随着气路的增加，气阀和管理的压力损失增加，因此，有时随着级数的增加，经济性降低，运动部件的数量增加，故障几率也会增加。由于摩擦的增加，机械效率也会降低#气缸##
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