空氣彈簧的工作原理主要是利用自身的彈性伸縮功能，補償管道由于熱變形、機械變形和各種機械振動而產生的軸向、角向、側向及其組合位移，補償的作用具有耐壓、密封、耐腐蝕、耐溫度、耐沖擊、減振降噪的功能，起到降低管道變形和提高管道使用壽命的作用。
空氣彈簧的主要彈性元件為波紋管，依靠波紋管伸縮、彎曲來對管道進行軸向、橫向、角向補償。其作用可以起到：補償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形；吸收設備振動，減少設備振動對管道的影響；吸收地震、地陷對管道的變形量。補償器按是否能吸收管道內介質壓力所產生的壓力推力（盲板力），可分為無約束型空氣彈簧和有約束型補償器；按波紋管的位移型式，可分為軸向型補償器、橫向型補償器、角向型補償器及壓力平衡型空氣彈簧。