Tous les compresseurs d'air sont composés d'un moteur, d'un piston et d'un réservoir de stockage. Les petits compresseurs peuvent généralement stocker entre un gallon et cinq gallons d'air comprimé. Ceci est accompli lorsque le piston pousse de l'air de manière répétée dans le réservoir, forçant un volume d'air cube important dans l'espace confiné et plus petit du réservoir. Il fonctionne sur le même principe que les pompes à main utilisées pour gonfler des ballons de sport ou des pneus de vélo. La course ascendante aspire de l'air dans le tube et la descente force l'air à travers le tuyau et dans la balle. Chaque coup suivant ajoute plus d'air dans l'espace confiné de la balle, augmentant la pression atmosphérique. Si la quantité d'air ajoutée est suffisante, la bille éclatera sous la pression.
Le compresseur d'air à deux étages ajoute un deuxième piston au processus qui se déclenche après le premier pour comprimer davantage l'air dans le réservoir. En utilisant un second piston, le compresseur peut produire de l'air comprimé à 175 psi ou plus, soit environ 50 psi de plus que le compresseur d'air à un étage plus commun. Tous les compresseurs à deux étages ont des réservoirs de stockage en fonte en raison de la pression d'air plus élevée qu'ils sont capables de fournir. Beaucoup de leurs compresseurs à un étage utilisent des réservoirs en aluminium, qui ne sont pas aussi solides que la fonte et qui pourraient éclater s'ils étaient soumis au psi supérieur généré par les compresseurs d'air à deux étages.