کمپرسور رفت و برگشتی یا کمپرسور پیستونی به کمپرسورهایی با جابه‌جایی مثبت اطلاق می‌شود که در آن پیستون‌ها در میل‌لنگ حرکتی دورانی ایجاد کرده و باعث رساندن گاز به فشار بالا می‌شود.
گاز ورودی وارد منیفولد مکش می‌شود و پس از آن، جریان گاز به درون سیلندر تراکم برده می‌شود؛ جایی که توسط حرکت رفت‌وبرگشتی پیستون و میل‌لنگ فرایند فشرده‌سازی روی آن انجام می‌گیرد و سپس از این محفظه خارج می‌شود.
از این نوع پیستون‌ها در پالایشگاه‌های نفتی، خطوط انتقال گاز، واحدهای شیمیایی، واحدهای پالایشگاهی گاز طبیعی و سیستم‌های تبرید استفاده می‌شود. هم‌چنین از این نوع کمپرسورها به‌طور ویژه در قالب‌گیری بطری‌های پلاستیکی از جنس پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) استفاده می‌شود.
در کمپرسورهای پیستونی دارای سیال مایع یونیزه شده (نمک‌های گداخته شده)، بسیاری از اجزای آب‌بندی و یاتاقان‌ها در طراحی حذف می‌شود تا مایع یونیزه شده با گاز مخلوط نشود.
در مقایسه با کمپرسورهای دیافراگمی، مدت زمان کارایی مفید و عدم نیاز به سرویس‌کاری دستگاه، چیزی بیش از ۱۰ برابر است و این یعنی کاهش هزینه‌های نگه‌داری و هزینه‌های مصرف انرژی که معادل بیش از ۲۰ درصد صرفه‌جویی است.
در این کمپرسورها به این دلیل که گرمای تولید شده در سیلندر توسط بخش تولیدکننده مجدداً مصرف می‌شود، مبدل‌های حرارتی‌ای که به‌طور معمول در کمپرسورهای پیستونی استفاده می‌شوند، حذف شده‌است.
در این گونه کمپرسورها تقریباً تمام انرژی‌ای که به سیستم داده می‌شود، با اتلافات ناچیز حرارتی، صرف انجام کار فرایند می‌شود. برخلاف کمپرسور اسکرو، کمپرسور پیستونی توانایی بالایی در فشرده سازی هوا دارد م اصولا بوستر کمپرسور ها و کمپرسور های فشار قوی از این کمپرسور می باشد.
در ایران برند دانفوس و کوپلند و کولترون و تکامسه در مدل های مختلف برای استفاده های گوناگون بیشترین کاربرد را دارند.