螺桿式壓縮機汽缸內裝有一對互相嚙合的螺旋形陰陽轉子，兩轉子都有幾個凹形齒，兩者互相反向旋轉。轉子之間和機殼與轉子之間的間隙僅為5～10絲，主轉子（又稱陽轉子或凸轉子），通過由發動機或電動機驅動（多數為電動機驅動），另一轉子（又稱陰轉子或凹轉子）是由主轉子通過噴油形成的油膜進行驅動，或由主轉子端和凹轉子端的同步齒輪驅動。所以驅動中沒有金屬接觸（理論上）。轉子的長度和直徑決定壓縮機排氣量（流量）和排氣壓力，轉子越長，壓力越高；轉子直徑越大，流量越大。

螺旋轉子凹槽經過吸氣口時充滿氣體。當轉子旋轉時，轉子凹槽被機殼壁封閉，形成壓縮腔室，當轉子凹槽封閉后，潤滑油被噴入壓縮腔室，起密封。冷卻和潤滑作用。當轉子旋轉壓縮潤滑劑+氣體（簡稱油氣混合物）時，壓縮腔室容積減小，向排氣口壓縮油氣混合物。當壓縮腔室經過排氣口時，油氣混合物從壓縮機排出，完成一個吸氣——壓縮——排氣過程。

螺桿機的每個轉子由減摩軸承所支承，軸承由靠近轉軸端部的端蓋固定。進氣端由滾柱軸承支承，排氣端由一以對靠的賀錐滾柱支承通常是排氣端的軸承使轉子定位，也就是止推軸承，抵抗軸向推力，承受徑向載荷，并提供必須的軸向運行間隙。

工作循環可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。隨著轉子旋轉，每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環。