主機由一個圓柱螺桿和兩個對稱配置的平面星輪組成，嚙合副螺桿槽、機殼和星輪面構成封閉的容積。螺桿帶動星輪旋轉，星輪齒在螺桿槽內相對移動時，螺桿槽內的氣體即相應壓縮和排出。螺桿有６條螺桿槽，由兩個星輪將螺桿沿水平面隔成兩個工作空間，各自實現吸氣、壓縮和排氣過程。一臺單螺桿壓縮機相當于一臺六缸雙作用的活塞壓縮機。

吸氣　螺桿氣端的齒槽與吸氣腔相通時處于吸氣過程。螺桿轉至齒槽空間被與之嚙合的星輪齒封閉，吸氣結束。

壓縮　隨著星輪沿螺桿齒槽的推進，基本容積縮小，實現氣體的壓縮過程。

排氣　當基元容積與排氣口相通，即進行氣體的排出過程，將具有壓力的氣體送至排氣口。