變頻式空壓機是用壓力感測器即時感應系統中實際氣壓和用氣量。通過電器控制和變頻控制的精確配合，在不改變空壓機馬達轉矩(即拖動負載的能力)的前提下來即時控制馬達轉速(即輸出功率)，經由改變壓縮機轉速，來響應系統壓力的變化，并保持穩定的系統壓力(設定值)，以實現高品質壓空氣的按需輸出。當系統消耗風量降低時，此時壓縮機提供的壓縮空氣大于系統消耗量，變頻式壓縮機會降低轉速，同時減少輸出壓縮空氣風量;反之則提高馬達運轉速增加壓縮空氣風量，以保持穩定的系統壓力值。它和風機電機水泵節電一樣，根據負載變化，控制輸入的電壓頻率，跟變頻器原理相同。

整體設計的控制變頻技術改造整體控制要考慮到設備運用的安全，保留原來的工頻電氣回路，實現工變頻無憂切換。同時在保護回路上考慮各種工況下的可靠性。設備油路系統和冷卻循環系統設備油路系統和冷卻循環系統的改進是空壓機變頻改造成功的要點，根據不同的設備狀況和ATLAS COPCO系列油路系統情況做必要的硬件改進，保證在低速運行狀態設備的運行長期穩定。變頻節能改造應用優化分析節能改造設計要求根據原工況存在的問題并結合生產工藝要求。電機變頻運行狀態保持儲氣罐出口壓力穩定，壓力波動范圍不能超過±0.2bar。系統應具有變頻和工頻兩套控制回路。根據空壓機的工控要求，系統應保障電動機具有恒轉矩運行特性。為了防止非正弦波干擾空壓機控制器，變頻器輸出端應有抑制電磁干擾的有效措施。在用電氣量小的情況下，變頻器處在低頻運行時，保障電機繞組溫度和電機的噪音不超過允許的范圍。

一般空壓機產生的壓縮空氣均含有一定量的潤滑油，并有一定量的水，有些場合是禁油和禁水的，這時不但對壓縮機選型要注意，必要時要增加附屬裝置，比如加裝冷干機和精密過濾器等。國家能效標準的制定是根據比功率來劃分的，以此數值的大小作為評價標準更符合客戶的實際使用狀態，機組輸入比功率數值越小機器越省電，產生同等容積同等壓力的壓縮空氣，耗電量越少越省電，比功率越低，高端的節能機雖然購買時成本較高，但是省電效果很好，高端節能型大功率的空氣壓縮機（如250KW左右）一年能省四十萬至五十萬度電。