Въз основа на техния принцип на работа и вътрешна структура, водородните компресори могат да бъдат разделени на две категории: механични компресори и не-механични компресори. Механичните компресори включват течно-компресори, диафрагмени компресори, линейни компресори и йонни течни компресори; не-механичните компресори включват криогенни течни помпи, металохидридни компресори, електрохимични водородни компресори и адсорбционни компресори. Понастоящем повечето станции за зареждане с водород в Китай използват компресори с течно-задвижване и диафрагмени компресори.
Водородните компресори имат сравнително сложна структура. Техните основни компоненти включват цилиндри, цилиндрови втулки, цилиндрови глави, колянови валове, биели, напречни глави, бутала, клапани и спомагателно оборудване като газови филтри, амортисьори и тръбопроводи за смазване. Подобно на други бутални компресори, работният процес на водородния компресор включва три етапа: всмукване, компресия и изпускане. Задвижван от електрически мотор, коляновият вал задвижва напречната глава, буталото, мотовилката и буталото да извършват възвратно-постъпателно движение в цилиндъра. Газът се компресира от буталото и накрая се изпуска през клапана.
