本实用新型提供一种高质量空气压缩处理系统，包括箱体，箱体内依次连接有空气滤芯、双级变频空气压缩机、粗过滤器、后冷却系统、精密过滤器、冷干机、超精密过滤器和空气处理主机。空气经过空气滤芯滤掉大颗粒杂质，进入双级变频空气压缩机，得到压缩空气；压缩空气再经过粗过滤器，过滤掉压缩空气中大于3μm的固态或液体颗粒；再经过冷却系统后，经过精密过滤器，过滤掉大于0.01μm的固态或液体颗粒以及99.99％的油雾；再经过冷干机，经过超精密过滤器，过滤掉大于0.01μm的固态或液体颗粒以及99.999％的油雾；最后经过空气处理主机中的分子筛吸附器的处理，达到一级标准的压缩空气。