Конструкции коленчатых валов разнообразны. Валы выполняют цельноковаными (мелкие серии), штампованными (крупные серии) или литыми; с открытыми (кривошипные валы) и закрытыми кривошипами, а также с эксцентриками.
Противовесы в современных конструкциях компрессоров выполняют заодно с валом. Если по условиям изготовления или сборки противовесы отъемные, их посадка и крепление на щеках вала должны быть выполнены очень тщательно: посадка по 2-му классу, болты в соответствии с требованиями, предъявляемыми к шатунным болтам (вариант ввертных болтов).
От коленчатого вала осуществляется привод масляного насоса. Если ось насоса совпадает с осью вала, носок вала имеет соответствующую конструкцию (иногда насос располагают внутри носка вала); при затопленном насосе на носке вала крепится приводная шестерня. При использовании для коренных опор подшипников качения конструкция вала должна учитывать необходимость подачи масла внутрь вала. При смазке разбрызгиванием на валу (иногда на шалунах) должны быть специальные устройства; часто их располагают на противовесах. В крейцкопфных компрессорах дополнительно предусматривают устройства для ручного поворота коленчатого вала.
При изготовлении коленчатых валов применяют высококачественную углеродистую или легированную сталь. Термообработку вала производят до твердости 240…300 НВ, а поверхность шатунных и коренных шеек (при подшипниках скольжения) — до твердости 56…62 Re. При двухопорных валах в отечественной практике применяют коренные подшипники качения (преимущества — меньшие потери трения, менее жесткие требования к соосности и т. д.). Большинство зарубежных фирм применяет коренные подшипники скольжения (преимущества их — более простая система подачи масла в вал, сниженный уровень шума).