Atsižvelgiant į jų veikimo principą ir vidinę struktūrą, vandenilio kompresorius galima suskirstyti į dvi kategorijas: mechaninius ir ne{0}}mechaninius. Mechaniniai kompresoriai apima skysčiu{2}}varomus kompresorius, membraninius kompresorius, linijinius kompresorius ir joninius skysčių kompresorius; ne-mechaniniai kompresoriai apima kriogeninius skysčių siurblius, metalo hidrido kompresorius, elektrocheminius vandenilio kompresorius ir adsorbcinius kompresorius. Šiuo metu daugumoje vandenilio degalinių Kinijoje naudojami skysčiu{5}}varomi kompresoriai ir diafragminiai kompresoriai.
Vandenilio kompresoriai turi gana sudėtingą struktūrą. Pagrindiniai jų komponentai yra cilindrai, cilindrų įdėklai, cilindrų galvutės, alkūniniai velenai, švaistikliai, skersinės galvutės, stūmokliai, vožtuvai ir pagalbinė įranga, pvz., dujų filtrai, sklendės ir tepimo linijos. Kaip ir kiti stūmokliniai kompresoriai, vandenilio kompresoriaus darbo procesas susideda iš trijų etapų: įsiurbimo, suspaudimo ir išmetimo. Varomas elektros variklio, alkūninis velenas varo kryžminę galvutę, stūmoklį, švaistiklį ir stūmoklį, kad judėtų atgal cilindre. Dujos suspaudžiamos stūmokliu ir galiausiai išleidžiamos per vožtuvą.
