Pamatojoties uz to darbības principu un iekšējo struktūru, ūdeņraža kompresorus var iedalīt divās kategorijās: mehāniskie kompresori un ne-mehāniski kompresori. Mehāniskie kompresori ietver ar šķidrumu- darbināmus kompresorus, diafragmas kompresorus, lineāros kompresorus un jonu šķidruma kompresorus; pie ne-mehāniskiem kompresoriem pieder kriogēno šķidruma sūkņi, metāla hidrīda kompresori, elektroķīmiskie ūdeņraža kompresori un adsorbcijas kompresori. Pašlaik lielākajā daļā ūdeņraža uzpildes staciju Ķīnā tiek izmantoti ar šķidrumu{5}} darbināmi kompresori un diafragmas kompresori.
Ūdeņraža kompresoriem ir salīdzinoši sarežģīta struktūra. To galvenās sastāvdaļas ir cilindri, cilindru čaulas, cilindru galvas, kloķvārpstas, klaņi, šķērsgalvas, virzuļi, vārsti un palīgaprīkojums, piemēram, gāzes filtri, amortizatori un eļļošanas līnijas. Tāpat kā citi virzuļkompresori, ūdeņraža kompresora darba process ietver trīs posmus: ieplūdi, saspiešanu un izplūdi. Kloķvārpsta, ko darbina elektromotors, virza šķērsgalvu, virzuli, savienojošo stieni un virzuli, lai pārvietotos cilindrā. Gāze tiek saspiesta ar virzuli un beidzot tiek izvadīta caur vārstu.
