Baseret på deres arbejdsprincip og interne struktur kan brintkompressorer opdeles i to kategorier: mekaniske kompressorer og ikke-mekaniske kompressorer. Mekaniske kompressorer omfatter væske-drevne kompressorer, membrankompressorer, lineære kompressorer og ioniske væskekompressorer; ikke-mekaniske kompressorer omfatter kryogene væskepumper, metalhydridkompressorer, elektrokemiske brintkompressorer og adsorptionskompressorer. I øjeblikket bruger de fleste brinttankstationer i Kina væskedrevne-kompressorer og membrankompressorer.
Brintkompressorer har en relativt kompleks struktur. Deres hovedkomponenter omfatter cylindre, cylinderforinger, cylinderhoveder, krumtapaksler, plejlstænger, krydshoveder, stempler, ventiler og hjælpeudstyr såsom gasfiltre, dæmpere og smøreledninger. Som andre stempelkompressorer omfatter arbejdsprocessen for en brintkompressor tre trin: indtag, kompression og udstødning. Drevet af en elektrisk motor driver krumtapakslen krydshovedet, stemplet, plejlstangen og stemplet til at bevæge sig frem og tilbage i cylinderen. Gassen komprimeres af stemplet og udledes til sidst gennem ventilen.
