主机是螺杆机的核心部件，每个品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。
 
吸气过程
转子旋转时，阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽，齿间容积逐渐扩大，并和吸气孔口连通，气体经吸气孔口进齿间容积，直到齿间容积达到一定数值时，与吸气孔口断开，由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积，吸气过程结束。
 
压缩过程
转子继续旋转，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵入先行压缩；经某一转角后，阴、阳转子齿间容积连通，随两转子齿的互相挤入，基元容积被逐渐推移，容积也逐渐缩小，实现气体的压缩过程。  
排气过程
由于转子旋转时基元容积不断缩小，将压缩后气体送到排气管，此过程一直延续到该容积值到小数值为止。随着转子的连续旋转，上述吸气、压缩、排气过程循环进行，各基元容积依次陆续工作，构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。
 
从以上过程的分析可知，两转子转向互相迎合的一侧，即凸齿与凹齿彼此迎合嵌入的一侧，气体受压缩并形成较高压力，称为高压力区；相反，螺杆转向彼此相背离的一侧，即凸齿与凹齿彼此脱开的一侧，齿间容积在扩大形成较低压力，称为低压力区。
 
此两区域借助于机壳、转子的接触线而隔开，可以粗略地认为两转子的轴线平面是高、低压力区的分界面。另外由阴阳转子间 啮合线构成的螺旋形通道使得基元容积内的气体边压缩边由吸气端向排气端作螺旋运动。
 
螺杆式压缩机作为回转式压缩机的一种，在结构上具有离心式压缩机的特点，工作原理上则又属于容积式压缩机的范畴。