Kolbkompressor, mida sageli nimetatakse kolbkompressoriks, on gaaside kokkusurumiseks mõeldud masin, mis töötab peaaegu samamoodi nagu kolb-sisepõlemismootor, kuid ilma kütuse plahvatusliku süttimiseta. Masina käitamiseks kasutatakse välist võimsust, mida sageli annab teine mootor. Kolbkompressor kasutab silindritesse suletud kolbe, millel on tavaliselt vähemalt kaks gaaside sisse- ja väljalaskeklappi. Gaas võetakse silindrisse, surutakse silindri abil kokku ja seejärel väljutatakse rõhu all. Neid masinaid saab kasutada mitmete erinevate gaaside kokkusurumiseks, mida võib samuti kasutada mitmel viisil, sealhulgas, kuid mitte ainult, pneumaatiliste tööriistade, masinate või mõõteriistade käitamiseks või rõhu all olevates mahutites hoidmiseks.
Põhikonstruktsioonilt meenutab kolbkompressor sisepõlemismootorit ilma kütuse etteande- ja süütesüsteemideta. Üks või mitu silindritesse suletud kolvi on ühendatud nukkvõlliga, mida pöörab väline jõuallikas, tavaliselt diiselmootor, kuigi kasutada võib ka elektrimootoreid või muud tüüpi jõudu. Kui nukkvõll pöörleb, liiguvad kolvid edasi-tagasi silindrites, mis on suletud, välja arvatud sisse- ja väljavooluklapid. Nukkvõll on ette nähtud kolbide liigutamiseks kindla mustriga, et võimaldada surugaasi pidevat väljutamist, kusjuures iga kolb sooritab üksteise järel oma survetakti.
Üksikute silindrite kasutamine on üsna lihtne. Kui kolb tõmmatakse silindrist väljapoole, avaneb sisselaskeklapp, mis tõmbab gaasi silindri sisemusse. Kui kolb saavutab sisselasketaktiga oma maksimaalse käiguvahemaa, sulgub sisselaskeklapp ja kolb alustab survetakti. Selle ülesandeks on silindris sisalduva gaasi kokkusurumine ja kui kolb on sellel käigul saavutanud oma maksimaalse käigu, avaneb väljalaskeklapp ja surugaas juhitakse edasiseks kasutamiseks või ladustamiseks teatud tüüpi suletud rõhu all olevasse süsteemi. Sel hetkel sulgub väljalaskeklapp ja tsükkel algab uuesti.
Kolbkompressorite konstruktsioonid võivad üksteisest oluliselt erineda. Need võivad olla üsna lihtsad, ainult ühe silindriga või neid võib olla palju. Klappide arv silindri kohta võib samuti varieeruda, mõnel on nii sisselaske- kui ka väljalaskeava jaoks ainult üks klapp. Välissüsteemid võimaldavad seda tüüpi masinatel sisse- ja väljalasketorude ümbersuunamist. Kolbkompressoril võib silindri kohta olla ka mitu ventiili.
Nende masinate jaoks on palju rakendusi. Väga levinud on näiteks suruõhu kasutamine pneumaatiliste tööriistade, mõõteriistade ja muude masinate jaoks. Gaasid võivad peale õhu sisaldada ka teisi, nagu lämmastik, vesinik, hapnik või gaasilised süsivesinikud. Neid võib edasiseks kasutamiseks kasutada otse kompressorist või säilitada survestatud mahutites.