压缩机压缩的空气包含各种气体以及水蒸气，所以均为湿空气。湿空气的含湿量与压力总体上成反比，即压力越高，含湿量越少。空气压力提高后，空气中超出可能含量的水蒸气将凝析成水（也就是说压缩后的空气体积变小，不能容纳原有的水蒸气）。
这就相对于原来吸入时的空气来说，含湿量变小了（这里指的是这部分压缩空气恢复到未压缩状态相比较而言）。
但压缩机的排气仍然是压缩状态的空气，其水蒸气含量处于最大可能值，也就是处于一种气态和液态的临界状态。这时的压缩空气称为饱和状态，所以只要再稍微加压，马上就有水蒸气由气态变为液态，也就是凝析出水。
冷干机的工作原理；从空压机出来的热而潮湿并含有水份的压缩空气，首先经过空气对空气热交换器预冷却，然后经过预冷却的空气，在空气对冷媒热交换器被冷干机的冷冻剂循环回路进一步冷却，与已经从蒸发器出来被冷却到压力露点的冷空气进行热交换，使压缩空气的温度进一步降低。
之后压缩空气进入蒸发器，与制冷剂进行热交换，压缩空气的温度降至0℃-8℃，空气中的水份在此温度下析出，通过冷凝器将压缩空气中冷凝出的水分油和杂质分离，通过自动排水器将其排出机外。而干燥的低温空气则进入空气对空气交换器进行热交换，温度升高后输出。
能有效地防止管路结露现象的发生，旁通阀能根据负荷变化的要求自动调节冷煤的通过量。利用冷媒与压缩空气进行热交换，把压缩空气温度降到2～10℃范围的露点温度，使压缩空气中含水量趋于超饱和的状态，从而除去压缩空气中的水分（水蒸气成分）。
