复合轮齿压缩机是作为制冷压缩机设计的，所以采用了全封闭立式结构，与典型的滚动转子压缩机的结构类似，该机构是双轴结构，不同于滚动转子压缩机的单轴结构。参照滚动转子式压缩机设计了润滑系统，即利用压差供油与螺旋片泵油的方式，在主轴与上、下动配合面相对应的位置开有小孔，利用离心力的作用将油供给主动转子的上、下端面。从动转子的端面采用压差供油方式。
复合轮齿压缩机由气缸，上、下端盖，主动齿轮和从动齿轮组成。一对相互啮合的齿轮安放在由缸体和上端盖、下端盖组成的腔体中，主动转子上沿周向均匀分布着3个大齿，从动转子上沿周向均匀分布着3个大齿槽，大齿间和大齿槽间均匀分布有相同数量的渐开线小齿轮，起着传动和定位的作用。缸体，大齿及大齿槽构成容纳气体的工作容积，3个大齿和大齿槽在传动的同时具有密封的功能，气缸上开有进气孔，上、下端盖上开有排气孔，啮合旋转过程中，各瞬时传动比始终相等。大齿将壳内空腔分隔为吸气腔和压缩腔、排气腔，大齿在脱离8字型气缸的尖点时与大齿槽啮合，从而保证了密封。作为一种新型的压缩机，复合轮齿压缩机的热力学特点在于它的内压缩过程是不完善的。由于压力均衡后的气体压力低于设计的排气压力，排气腔中的气体此时向工作容积中倒流，直至工作容积中的压力与排气压力相等，随后开始排气过程。
