Máy nén khí trục vít có cấu tạo theo nguyên lý ăn khớp giữa các trục vít với nhau hoặc qua một cặp hoặc vài cặp bánh răng ăn khớp. Nên máy nén trục vít có thể làm việc với số vòng quay cao, và do vậy có thể giảm khôi lượng và kích thước. Cũng do cấu tạo như vậy nên máy nén trục vít có dao động về lưu lượng rất thấp. Máy nén hoàn toàn cân bằng và không cần phải có đế đặc biệt.

Do không có van hút, van xả và vòng xéc măng nên máy nén trục vít có tuổi thọ cao, tin cậy khi làm việc so với máy nén khí piston.

Máy nén khí trục vít đơn giản khi bảo dưỡng kỹ thuật và có thể làm việc ở chế độ tự động hoàn toàn.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

- Máy nén khí trục vít hoạt động theo nguyên lý ăn khớp, trong quá trinh ăn khớp thể tích các buồng thay đổi. Nó gồm hai trục vít nhiều đầu mối răng ăn khớp và quay ngược chiều nhau. Một trục dẫn động nhận truyền động từ động cơ và truyền cho trục bị dẫn động qua cặp bánh răng nghiêng. Không khí được hút từ đầu này (ở phía trên cặp trục vít ) được nén đẩy sang đầu kia (phía dưới ) của cặp trục. Khe hở giữa hai trục vít (phần đỉnh răng của trục vít này và chân răng của trục vít kia) và giữa đỉnh răng với xi lanh vào khoảng 0,1 – 0,4 mm. Vì vậy khi làm việc không có ma sát. Tuổi thọ cao, các trục vít làm việc êm, các trục vít có độ chính xác cao.

- Nhược điểm của máy nén trục vít là khó chế tạo và sửa chữa.
- Số vòng quay của trục vít từ 3000 vòng/phút trở lên thậm trí đến 15.000 vòng/phút.
- Năng suất của máy nén trục vít được tính bằng công thức sau đây:

Trong đó:
Fi, F2 : Diện tích tiết diện ngang của các rãnh ăn khớp trên mỗi trục vít, (m2).
Zi, z2 :Sô” răng của mỗi trục.
L : Chiều    dài đường vít (m).
n : Số vòng quay của trục vít (vòng/phút).
X0 : Hệ sô” cấp, phụ thuộc vào khe hở giữa hai trục vít với nhau và giữa trục vít với xi lanh. Ầ0 = 0,5 – 0,75.

- Muốn thay đổi năng suất của máy nén trục vít người ta thường dùng hai biện pháp một là đóng bớt cửa hút. Hai là xả vòng hơi nén từ phía đẩy về phía hút. Cách thứ nhất kinh tế hơn.
- Công suất nén của máy nén trục vít cũng được tính toán tương tự như máy nén cánh gạt.