螺桿空壓機回油單向閥是由閥體、鋼珠、鋼珠座、彈簧等原件組成。螺桿空壓機主機壓縮出的油氣混合體首先在油氣罐通過離心力初步分離，由于油的重量大于空氣，故油氣混合體中大部分的油通過離心力而落到油罐，再在內壓的作用下返回到主機做下一個潤滑循環過程

而含有少量油的壓縮空氣經油氣分離器再次分離，此時油氣分離器所分離出的潤滑油將落到油氣分離器的底部。

為了不讓這部分螺桿空壓機油隨壓縮空氣帶走，螺桿空壓機機組在設計時用一油管插入油氣分離器的底部，通過內壓作用，將這部分油直接引入到螺桿空壓機主機潤滑，而該油管上有一單向閥，螺桿空壓機稱謂回油單向閥。

回油單向閥的作用是只允許螺桿空壓機的氣進到儲氣罐中，而儲氣罐中的氣不能回到螺桿空壓機。如果回油單向閥失靈，當螺桿空壓機停機后儲氣罐的氣就會通過卸壓閥排掉，造成螺桿空壓機的反復啟動。