大型空压机的安全运转率，往往要求达到99%以上，否则，任何事故都会带来较大的经济损失。因此，要求高的空压机，特别是防爆要求较高的空压机，应该配备完善的监护系统。
监控温度的元件温度传感器内充有易挥发气体，当监护处产生过高温度时，易挥发气体即通过导管2使波纹状膜盒3膨胀而克服弹簧4的固定值弹簧力，使杠杆上抬，从而使继电器5接通，有指示灯或警铃发出信号。在继电器的线路上可以串联时间继电器，当信号发出后，如果司机没有及时作出反应，时间继电器就会自动断开电动机的电源。
监护的对象是各主轴承处的温度；冷却和润滑系统在各部位的进出口温度及压力；各级排气管的温度和压力等。监护系统的任务是监视上述部位的参数，当参数在远离设计值并将达危险值时，及时发出信号，必要时能立即切断电源，停机待修。例如，当齿轮油泵供油压力低于额定值0.2～0.4MPa，达到0.1～15MPa时，或某级排气温度超过限制安全值之后，监护系统就应起作用。监护系统的信号元件多采用气动元件或电磁元件或两者串联并用。在管壁、主轴承盖中央、轴瓦材料处和中间冷却器的封头上安装测温信号元件，用于监护部位。
膜片式压力传感器2与所监控处1的压力并联，当该处压力超过额定值时，膜片上升克服弹簧5的作用，使杠杆6上的触点4相触，发出指示灯或警铃信号。当监护压力达到额定值时，膜片就会下降，弹簧5会使触点4脱离。在某些装置中，如果发出警告信号但没有采取相应措施，而情况又在持续恶化，系统会自动切断电源。
极限监控元件可以控制超出允许值或低于允许值的两种情况。流体（油、水、气）经由并联管路进入元件，当流体超过极限值时，指针会顺时针方向旋转，与点2相触，此时会发出信号4报警；如果流体低于极限值，指针则会逆时针旋转，与点3相触，同时发出信号5报警。
