空壓機控制系統，依照壓縮方式(螺旋式、往復式、離心式)不同與單機/多機的不同，並且依據現場用氣需求之特殊性，有多種不同變化。
 
單機控制

壓力開關on/off控制:
  小馬力(全自動型)往復壓縮機，一般皆採用此設計。壓力開關為一常閉接點，在達到設定壓力時斷開OFF迴路使馬達停止運轉，於壓力達到下限時，迴路導通ON馬達開始運轉，是一種運作簡單的控制。而壓力開關的穩定性是最大的關鍵，此控制方式適合用於用氣量變化大、馬力較小、電源電壓穩定的場所，例如機車行、保養廠、小型代工廠、小型加工廠，空壓機每小時啟動不宜超過6次。
 
空/重車LOAD/UNLOAD控制:
中大型往復式壓縮機(半自動型)、螺旋式空壓機、渦捲式空壓機，一般會採用此種控制系統，在壓力達到設定上限值時壓縮機不會馬上停止運轉，但是會關閉進氣閥門，使壓縮機不會持續升壓，進行空載運轉；在達到壓力設定下限值時開啟進氣閥門使壓縮機開始升壓，進行重載運轉。螺旋式空壓機空載一段時間如壓力沒有下降到下限設定值之後便會停機，此類控制系統一般用於用氣量穩定、馬力較大、現場電源電壓不穩定之處。頻繁重新啟動會對壓縮機產生一定程度的損傷，此類控制可以避免這樣的問題，但是在壓力沒有下降時的空車狀態容易造成不必要之空轉導致浪費電。
 
*往復式另有全半兩用機型可選擇集結前兩種控制，同時擁有壓力達到設定停止運轉以及空載軟啟動之優點，進氣控制元件需做改裝，適合用於現場電壓不穩處、啟動頻繁之環境。


恆壓PID變頻控制:
變頻器是調速控制系統的一種，利用調整電源頻率使馬達轉速改變，控制空氣壓縮機排氣量。一般常見用於螺旋式空壓機，由於會搭配PID比例​微積分控制器使用，令排氣壓力趨近於設定值恆壓使空壓機不空載運轉白白耗電，現場需要多少壓縮空氣就製造多少，不浪費電。在用氣量變化大的使用環境，節能效果會更明顯，並且裝設變頻器，空壓機啟動可採軟啟動方式令電流不會有定頻劇烈升高問題，在空壓機省電方面可以有很大的幫助。一般變頻機種建議預留多餘20%~30%使用氣量，使空壓機可以採調速方式運轉，才不會因排氣量不足只持續全力加載重車導致節電效果不明顯。