Теоретически сжатие газа в поршневом компрессоре может проходить двумя процессами: изоэнтропический процесс и изотермический. На практике оказалось, что сжимать газ в компрессоре предпочтительнее при изотермическом процессе, так как этот процесс требует значительно меньше работы, нежели другие процессы сжатия. А это значит, что сжимаемый газ нужно постоянно охлаждать. Именно поэтому в процессе сжатия в рабочую полость впрыскивается охлаждающая жидкость (вода или компрессорное масло). За счет этого газ удается частично охладить. А опытным путем было определено, что при сжатии газа по изотермическому процессу можно сэкономить до 30% потребляемой мощности.

   Еще одним вариантом сжатия газа по изотермическому процессу является разделение процесса сжатия на несколько ступеней. Чаще всего это можно увидеть на поршневых компрессорах высокого давления, где после каждой ступени сжатия газ предварительно охлаждается в межступенчатом охладителе и только после охлаждения поступает в следующую ступень, где данный процесс повторяется. При этом КПД компрессора значительно увеличивается, а мощность, которую необходимо затратить на сжатие уменьшается (при этом необходимо равенство степеней повышения давления в каждой ступени).
   Может сложится впечатление возможности создания огромного количества ступеней для того, что бы процесс сжатия был максимально приближен к изотермическому процессу. Но, так как с каждой новой ступенью у нас увеличиваются потери на мощности, усложняется конструкция и уменьшается ее надежность, то необходимо найти "золотую середу". Это позволит получить от компрессора необходимые параметры и значительно сэкономить на потребляемой мощности.