1、下降排氣溫度。當天然氣壓縮機的排氣壓力較高時，如仍選用單級壓縮，則壓力比將很大，然后造成排氣溫度遠遠高于答應值，使機器不能正常運轉。假如選用多級壓縮，則每一級的壓力比可以減小，并且可以在級間施以中間冷卻辦法，使每一級的吸氣溫度也很低(一般可以與一級吸氣溫度相近)，這樣壓縮終了氣體排氣溫度便會大大下降。

　　2、節省功率消耗。選用多級壓縮，可以經過在級間設置中間冷卻器的方法，使被壓縮氣體在經過一級壓縮后，先進行等壓冷卻，以下降溫度，再進入下一級氣缸。溫度下降、密度增大，這樣易于進一步壓縮，較之一次壓縮可以大大節省耗功量。

　　3、進步氣缸容積利用率。因為制造、安裝以及運轉三方面的原因，氣缸內的余隙容積總是不可避免的，而余隙容積不僅直接減小了氣缸的有用容積，并且其中所殘留的高壓氣體還必須脹大至吸氣壓力，氣缸才能開始吸入新鮮氣體，這樣就等于進一步減小了氣缸的有用容積。不難理解，假如壓力比愈大，則余隙容積內殘留氣體脹大愈劇，氣缸有用容積則愈小。在限度情況下，乃至可以呈現余隙容積內的氣體在氣缸內完全脹大后，壓力仍不低于吸氣壓力，這時就無法持續吸、排氣，氣缸的有用容積就變成了零。假如選用多級壓縮，則每一級的壓縮比很小，余隙容積內殘留氣體略微脹大即可達到吸氣壓力，這樣自然就可以使氣缸有用容積增大，然后進步氣缸容積的利用率。

　　4、下降活塞上的zui大氣體效果力。當壓縮比較高時，假如選用單級壓縮，則較高的終壓力效果在較大的活塞面積上，于是傳遞給運動組織的力也較大。若是多級壓縮，氣體壓力逐級升高，而氣缸的直徑卻逐級減小，這樣，在低壓級較大的活塞面積上效果的氣體壓力小，而高壓級是較高的氣體壓力效果在較小的活塞面積上。然后各級效果于運動組織上的力都比較小。假如再把各級合理裝備，則更可以減小效果在運動部件上的力。