不难理解，如果压力比较大，则间隙容积中的残余气体膨胀变得越来越大，并且有效气缸容积越小。在极端情况下，即使在间隙容积中的气体在气缸中完全膨胀之后，压力仍然不低于吸入压力。此时，不可能继续吸入，并且气缸的有效容积变为零。如果使用多级压缩，则每级的压缩比小，并且间隙容积中的残余气体稍微膨胀以达到吸入压力，从而可以自然地增加气缸的有效容积，从而增加利用汽缸容积。
降低排气温度
随着压缩比的增加，压缩机的废气温度升高。压缩比越高，废气温度越高，但通常不允许过高的废气温度。这是因为：在油润滑的压缩机中，润滑油的温度会降低粘度并增加磨损。当温度升得太高时，很容易在气缸和阀门上形成积碳，这会加剧磨损，甚至爆炸。由于各种原因，废气温度受到很大限制，因此必须使用多级压缩来降低废气温度。
注意：分级压缩可以降低螺杆式空气压缩机的排气温度，同时，空气压缩机的热过程可以尽可能地压缩到恒温，以达到节能效果，但这并不是绝对的。特别是对于排气压力为13巴或更低的喷油螺杆空气压缩机，由于在压缩过程中注入低温冷却油，压缩过程接近恒温过程，因此没有必要执行二次压缩。如果基于注射冷却进行注射冷却，则结构复杂，制造成本增加，并且气体的流动阻力和额外的功率消耗增加，这不值得损失。另外，如果温度太低，在压缩过程中形成冷凝水会导致系统状态恶化，造成严重后果。
减少作用在活塞杆上的气体力
在活塞式压缩机上，当压缩相对较高并采用单级压缩时，气缸直径较大，较高的气体最终压力作用在较大的活塞区域上，活塞上的气体较大。如果使用多级压缩，则可以大大减小作用在活塞上的气体力，这使得可以使机构轻便且机械有效。
当然，多级压缩不是越多越好。由于级数越多，压缩机结构趋于复杂，尺寸、重量和成本增加;气体通道增加，阀门和管理的压力损失增加，因此有时阶段的数量增加，但经济下降，阶段的数量随着运动部件的增加，故障的机会增加。随着摩擦力的增加，机械效率也会降低。影响压缩机效率的主要因素是机头的内部泄漏。多级压缩可以降低每级的压力比，并且压力比在自然级内得到改善。因此，多级压缩具有一定的节能效果。然而，如果机头的加工精度高，则可以有效地控制内部间隙，并且可以减少内部泄漏，并且可以获得显着的节能效果。单级压缩机头的部件明显小于多级压缩，并且机器的可靠性要高得多。从可靠性的角度来看，高精度制造的单机压缩更符合用户的利益。建议：当机头加工精度低时，通过多级压缩考虑机器能效。如果有高精度的加工条件，它仍然坚持单级压缩，同时，使用单级压缩部件的数量来增强可靠性卖点。毕竟，用户更注重可靠性。
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