活塞空压机也分为油润滑和无油空压机，对于油润滑空压机的气缸和运动部件也都需要润滑油进行润滑。也有部分类型活塞机只需要通过润滑剂进行润滑即可（如氯气压缩机的气缸一般采用浓硫酸，氧气压缩机气缸则采用蒸馏水和甘油润滑。乙烯压缩机气缸则只需要使用甘油即可），而大部分的活塞空压机都使用的是矿物润滑油润滑。其能有效的润滑摩擦表面减少各零部件的摩擦和磨损还能再气缸中起到密封的作用、冷却和清洗作用。
活塞空压机对于润滑油需要有良好的化学稳定性，首先不能与压缩气体产生化学反应，还需要有一定的黏度其主要决定了润滑油的润滑性能和密封性。润滑油不能与水形成乳化且润滑油的闪点要高于排气温度的30K左右。点击查看润滑油闪点意思。
对于润滑油的选择除了需要考虑黏度、密封等作用外，还需要考虑润滑油产生积碳的因素。一般可以通过添加抗积碳添加剂。为了避免气路中出现锈蚀等情况一般需要添加抗氧、抗锈剂等。而气缸内壁很容易聚集冷凝水因此需要添加抗乳化的掺和油。如果空压机的运行环境温度较低则需要添加高粘度的石蜡基油。高压活塞空压机为了防止泄漏则需要添加高黏度石蜡基油。
活塞空压机产出的气体中含氧量大且温度较高，因此需要注意润滑油的抗氧化性和闪点。目前我们国家采用的是SY-1216-1972标准。对于排气压力较低的活塞空压机一般使用HS-3压缩机润滑油，当压力超过3bar多级空压机一般使用HS-19压缩机油。压力超过350bar的空压机则使用HS-22压缩机润滑油其具有抗氧化、抗磨添加剂性能更稳定。
对于氮气、氢气等为介质的压缩机，因气体中不含有氧对润滑油没有作用，一般采用HG-11饱和气缸油。对于高压力的状态下一般使用HG-24饱和气缸油。对于二氧化碳压缩气体使用各牌号的机油作为润滑剂即可。
