金属补偿器存在的意义在于解决管道或者设备产生的热膨胀、以及设备振动所产生的应力。
为了达到对不同工况环境的位移补偿方式，金属补偿器的结构形式多样。所以不同规格的补偿器工作原理略有不同。单式型轴向型补偿器由一个波纹管和端管、导流筒等结构件组成，利用波纹管伸缩运动来吸收角位移、横向位移或者组合位移。复式自由型由中间接管连接两个波纹管及端管等结构件组成，可通过增加中间管的长度使得长度增加，来补偿较大的横向位移。由于其没有承力构件，不能承受压力推力。外压轴向型由承受外压的波纹管以及外管、端环、进出口端管、导流筒等结构件组成，将内压在波纹管部分转化为外压，使其不受内压柱稳定性的限制。铰链型的销轴、万向环和铰链等结构件不仅可以约束压力推力，还能承受压力推力引起的力和力矩。复式拉杆型有中间接管连接的两个波纹管及端管、拉杆、端板以及球面锥面垫圈等结构件组成。拉杆承受波纹管压力推力，且补偿器能够承受压力推力所引起的力和力矩。