節省功率消耗
空壓機多機壓縮可以通過設置冷卻方法，使得壓縮氣體經過一級壓縮后，并進行降低溫度等壓冷卻。然后再進入下一級氣缸。密度增大，溫度降低這樣易于下一步壓縮。相比前一直壓縮，可以大大節省功耗，如果是在相同的壓力下多級壓縮做功面積相比單級壓縮要少。空壓機的級數越多節省的功耗就越多接近等溫壓縮。噴油螺桿空壓機就非常接近定溫過程，如果達到飽和狀態需要繼續壓縮和冷卻就會有冷凝水析出，冷凝水和壓縮空氣會進入油氣分離器。造成冷卻油乳化影響潤滑效果。為了避免產生的冷凝水壓縮艙內溫度必須大于冷凝溫度。因此噴油螺桿空壓機的排氣溫度不能過低。
提高容積利用率
因為氣缸內的余隙容積不可避免，而余隙容積不僅減小了氣缸的有效容積而且殘留的高壓氣體會膨脹至吸氣壓力時，氣缸才能開始吸入新的氣體會進一步減小氣缸的有效容積。如果采用了多級壓縮每一級的壓縮比會很小，余隙容積殘留氣體膨脹達到吸氣壓力，就能增加氣缸的有效容積提高利用率。
降低排氣溫度
排出的壓縮氣體溫度隨著壓縮比的增加而升高，如果排氣溫度過高也是不允許的，如果潤滑油的溫度過高會降低其粘度加劇磨損。容易在缸內形成積碳。比如阿特拉斯空壓機的分級壓縮可以降低空壓機的排氣溫度。可以保證空壓機等溫壓縮并達到節能效果。如果排氣壓力低于13bar可以不必進行二級壓縮。降低活塞桿上的氣體壓力
常見的活塞空壓機如果壓縮比教官1.采用單機壓縮，氣缸需要有較大的直徑。就需要有較高的氣壓作用在大活塞面積上。如果采用多級壓縮能夠大大降低作用在活塞上的氣體壓力還能提高機械效率。多級壓縮可以減小每一級的壓比，所以多級壓縮有一定的節能效果。
