Les compresseurs d'hydrogène sont disponibles en différents types, notamment à membrane, à piston alternatif, rotatif, à vis et à turbine. Le type approprié est sélectionné en fonction du débit, de la pression d'admission et de la pression d'échappement. Les compresseurs alternatifs ont un débit important, avec un taux de compression à un étage-généralement compris entre 3 :1 et 4 :1. Les compresseurs à membrane dissipent rapidement la chaleur et le processus de compression est proche de l'isotherme, permettant des taux de compression plus élevés, jusqu'à 20:1. Cependant, en raison de leur débit plus faible, ils sont principalement utilisés dans des applications nécessitant une pression d’hydrogène plus élevée mais des débits plus faibles.
Généralement, les compresseurs avec des pressions inférieures à 30 MPa sont généralement des compresseurs à pistons, car l'expérience a montré leur grande fiabilité, et ils peuvent être utilisés indépendamment dans des compresseurs à plusieurs -étages. Pour des pressions supérieures à 30 MPa et des débits volumétriques inférieurs, des compresseurs à membrane peuvent être sélectionnés. L'avantage des compresseurs à membrane est leur étanchéité fiable sous haute pression : car la structure d'étanchéité de leur chambre à gaz est un diaphragme pris en sandwich entre la culasse et le bloc-cylindres, fixé par des boulons principaux pour former un joint statique, garantissant l'absence de fuite de gaz. De plus, la chambre à membrane est fermée, empêchant tout contact avec des gouttelettes d'huile, du brouillard d'huile ou d'autres impuretés, garantissant ainsi que le gaz entrant n'est pas contaminé par des facteurs externes pendant la compression. Ceci est particulièrement avantageux pour les applications nécessitant des médias très purs. La structure d'un compresseur d'hydrogène comprend des composants de base (tels que le carter, le vilebrequin, les bielles, etc.), des composants de bloc-cylindres, des composants de piston, des composants de refroidisseur, des systèmes de protection et de contrôle de sécurité et d'autres composants auxiliaires.