Sprężarka tłokowa lub sprężarka tłokowa to sprężarka wyporowa, która wykorzystuje tłoki napędzane przez wał korbowy do dostarczania gazów pod wysokim ciśnieniem.
Gaz wlotowy wchodzi do kolektora ssawnego, następnie przepływa do cylindra sprężającego, gdzie zostaje sprężony przez tłok napędzany ruchem posuwisto-zwrotnym przez wał korbowy, a następnie jest odprowadzany. Zastosowania obejmują rafinerie ropy naftowej, gazociągi, zakłady chemiczne, zakłady przetwórstwa gazu ziemnego, zakłady klimatyzacyjne i chłodnicze. Jednym ze specjalistycznych zastosowań jest rozdmuchiwanie plastikowych butelek wykonanych z politereftalanu etylenu (PET).
W sprężarce tłokowej z cieczą jonową w projekcie usunięto wiele uszczelek i łożysk, ponieważ ciecz jonowa nie miesza się z gazem. Żywotność jest około 10 razy dłuższa niż zwykłej sprężarki membranowej, przy zmniejszonej konserwacji podczas użytkowania, koszty energii są zmniejszone nawet o 20%. Wymienniki ciepła, które są stosowane w normalnej sprężarce tłokowej, zostały wyeliminowane, ponieważ ciepło jest usuwane w samym cylindrze, gdzie jest wytwarzane. Prawie 100% energii wchodzącej do procesu jest wykorzystywane z niewielką ilością energii traconej jako ciepło odpadowe.