Basert på deres arbeidsprinsipp og interne struktur, kan hydrogenkompressorer deles inn i to kategorier: mekaniske kompressorer og ikke-mekaniske kompressorer. Mekaniske kompressorer inkluderer væske-drevne kompressorer, membrankompressorer, lineære kompressorer og ioniske væskekompressorer; ikke-mekaniske kompressorer inkluderer kryogene væskepumper, metallhydridkompressorer, elektrokjemiske hydrogenkompressorer og adsorpsjonskompressorer. For tiden bruker de fleste drivstoffstasjoner for hydrogen i Kina væske-drevne kompressorer og membrankompressorer.
Hydrogenkompressorer har en relativt kompleks struktur. Hovedkomponentene deres inkluderer sylindre, sylinderforinger, sylinderhoder, veivaksler, koblingsstenger, krysshoder, stempler, ventiler og hjelpeutstyr som gassfiltre, dempere og smørelinjer. Som andre stempelkompressorer inkluderer arbeidsprosessen til en hydrogenkompressor tre trinn: inntak, kompresjon og eksos. Drevet av en elektrisk motor driver veivakselen tverrhodet, stempelet, koblingsstangen og stempelet for å bevege seg frem og tilbake i sylinderen. Gassen komprimeres av stempelet og slippes til slutt ut gjennom ventilen.
