主机是空压机连接各零部件的核心部件，确保每一个零部件能够装配到正确位置。确保阴阳转子在主机内部啮合，可靠的运转。其主要有气缸和两端端盖组成，端面呈现出”∞”形状，并与相互啮合转子外圆住形成相适应，确保转子能够精准的在主机内部安装。
主机上的吸气口和排气口端盖形成整体式结构以及中分结构。主机端盖内置轴封、轴承等，有的主机在端盖上配套了增速齿轮或者同步齿轮箱体。一般吸气口位于主机上方排气孔口位于主机下方，吸排气口呈对角线布置。市面上的主机有的会在下方设置一个调节流量的滑阀装置。主机外壁铸有肘板来提高机体强度和刚度，同时还能起到一定散热作用。
在主机材料选择方面主要取决于设备的排气压力以及压缩气体性质。市面上排气压力小于2.5MPa时一般采用灰铸铁，如HT200.排气压力大于2.5MPa时，一般采用铸钢或者球墨铸铁。如果压缩介质为空气或者惰性气体采用灰铸铁，如果压缩介质为碳氢化合物或者具有微腐蚀性气体会采用铸钢或者球墨铸铁。对于腐蚀性气体或者含水量高的空气都会采用合成钢或者不锈钢材料。有的则会通过在普通材料上喷涂防腐材料。
转子是主机内的主要部件，结构具有整体式和组合式两种类型。一般都是采用整体式结构，这种将转子与轴承做成一体对于设计和装配要求都很高，需要拥有非常好的气密性，接触线长度尽量短以及较大的面积利用系数。转子通常都是采用锻件加工，材料大多使用中碳钢比如45#钢。还有一些使用球墨铸铁材料以及铸造方式如QT600-3等。特殊情况下转子采用不锈钢或者合金钢以及铝合金。
转子上的轴承其作用是轴向力和径向力，径向力是转子两侧所受压力不同产生的，轴向力则是因为转子两端吸气和排气端压力不同产生。同时还会受到主动驱动从动转子影响。
因为存在内压缩排气端受到的径向力会比吸气端大，阴阳转子受到的径向力大小也不同，阴转子受到的径向力会比阳转子大，受到的轴向力阳转子会比阴转子大约4倍左右。
螺杆空压机通常采用滚动轴承，甚至多种类型或多种规格轴承。气体力还会导致轴承负荷过大，目前气体轴承与磁悬浮轴承并不适用于螺杆空压机。不管是那种类型的轴承都需要保证转子一端固定，而另外一端能够伸缩。
轴封，对于小型喷油螺杆空压机一般使用唇形密封，中大型的会使用油润滑机械密封。对无油螺杆空压机以及干式无油螺杆空压机轴封一般采用石墨环式、迷宫式以及机械式三种。制冷压缩机或者工艺螺杆压缩机轴封会更加复杂。
滑阀主要用在喷油螺杆制冷或者工艺压缩机上，在一些喷油螺杆空压机上也会使用。
