金屬補償器存在的意義在于解決管道或者設備產生的熱膨脹、以及設備振動所產生的應力。
為了達到對不同工況環境的位移補償方式，金屬補償器的結構形式多樣。所以不同規格的補償器工作原理略有不同。單式型軸向型補償器由一個波紋管和端管、導流筒等結構件組成，利用波紋管伸縮運動來吸收角位移、橫向位移或者組合位移。復式自由型由中間接管連接兩個波紋管及端管等結構件組成，可通過增加中間管的長度使得長度增加，來補償較大的橫向位移。由于其沒有承力構件，不能承受壓力推力。外壓軸向型由承受外壓的波紋管以及外管、端環、進出口端管、導流筒等結構件組成，將內壓在波紋管部分轉化為外壓，使其不受內壓柱穩定性的限制。鉸鏈型的銷軸、萬向環和鉸鏈等結構件不僅可以約束壓力推力，還能承受壓力推力引起的力和力矩。復式拉桿型有中間接管連接的兩個波紋管及端管、拉桿、端板以及球面錐面墊圈等結構件組成。拉桿承受波紋管壓力推力，且補償器能夠承受壓力推力所引起的力和力矩。