1、降低排气温度。当氮气压缩机的排气压力较高时，如仍选用单级压缩，则压力比将很大，然后形成排气温度远远高于允许值，使机器不能正常运行。假如选用多级压缩，则每一级的压力比可以减小，并且可以在级间施以中心冷却办法，使每一级的吸气温度也很低(一般可以与第1级吸气温度附近)，这样压缩终了气体排气温度便会大大降低，由T2降至T′2计算标明，在吸气温度为27℃、吸气压力为0.1MPa的条件下，当排气压力为0.5MPa时，一次压缩(n=1.4)的排气温度可高达197℃，所以要想使氮气压缩机提供高压气体必须选用多级压缩。

　　2、节省功率消耗。选用多级压缩，可以通过在级间设置中心冷却器的办法，使被压缩气体在通过一级压缩后，先进行等压冷却，以降低温度，再进入下一级气缸。温度降低、密度增大，这样易于进一步压缩，较之一次压缩可以大大节省耗功量。

　　3、提高气缸容积利用率。因为制造、安装以及运行三方面的原因，气缸内的余隙容积总是不可避免的，而余隙容积不仅直接减小了气缸的有用容积，并且其中所残留的高压气体还必须胀大至吸气压力，气缸才能开端吸入新鲜气体，这样就等于进一步减小了气缸的有用容积。不难理解，假如压力比愈大，则余隙容积内残留气体胀大愈剧，气缸有用容积则愈小。在极限情况下，甚至可以出现余隙容积内的气体在气缸内彻底胀大后，压力仍不低于吸气压力，这时就无法持续吸、排气，气缸的有用容积就变成了零。假如选用多级压缩，则每一级的压缩比很小，余隙容积内残留气体稍微胀大即可到达吸气压力，这样天然就可以使气缸有用容积增大，然后提高气缸容积的利用率。

　　4、降低活塞上的气体效果力。当压缩比较高时，假如选用单级压缩，则较高的终压力效果在较大的活塞面积上，所以传递给运动组织的力也较大。若是多级压缩，气体压力逐级升高，而气缸的直径却逐级减小，这样，在低压级较大的活塞面积上效果的气体压力小，而高压级是较高的气体压力效果在较小的活塞面积上。然后各级效果于运动组织上的力都比较小。假如再把各级合理配置，则更可以减小效果在运动部件上的力。