In base al principio di funzionamento e alla struttura interna, i compressori di idrogeno possono essere suddivisi in due categorie: compressori meccanici e compressori non-meccanici. I compressori meccanici includono compressori-azionati a liquido, compressori a membrana, compressori lineari e compressori di liquidi ionici; i compressori non-meccanici includono pompe per liquidi criogenici, compressori a idruro metallico, compressori elettrochimici di idrogeno e compressori ad adsorbimento. Attualmente, la maggior parte delle stazioni di rifornimento di idrogeno in Cina utilizza compressori-azionati a liquido e compressori a membrana.
I compressori di idrogeno hanno una struttura relativamente complessa. I loro componenti principali includono cilindri, camicie dei cilindri, testate, alberi a gomiti, bielle, traverse, pistoni, valvole e apparecchiature ausiliarie come filtri del gas, ammortizzatori e linee di lubrificazione. Come altri compressori alternativi, il processo di funzionamento di un compressore a idrogeno comprende tre fasi: aspirazione, compressione e scarico. Azionato da un motore elettrico, l'albero motore aziona la traversa, il pistone, la biella e il pistone per alternare all'interno del cilindro. Il gas viene compresso dal pistone ed infine scaricato attraverso la valvola.
