本实用新型公开了一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机，包括由外到内依次设置的壳体、电机定子、主轴，设置在主轴两侧的叶轮、锁母及蜗壳，设置在壳体上的冷却系统。本实用新型的优点在于：壳体、电机定子、主轴、叶轮和蜗壳进行一体化设计，减小整机尺寸和重量。两级叶轮通过中间管道串联，实现小流量高压比。两级叶轮轴向推力相互抵消，减小推力轴承施加的轴向力。采用径向和轴向气浮轴承，通过自身产生的高压气体形成气膜，减小轴承与转子摩擦，形成气悬浮电机高速直驱，减小机械损失。通过中间管路将部分压缩气体引入机壳组件中，实现对电机定子、主轴、径向轴承和推力轴承冷却，提高空压机的使用寿命。