本发明公开了一种带阶梯活塞的高压比线性压缩机，包括阶梯活塞压缩系统，其包括阶梯活塞、一级气缸、二级气缸和中间压力腔；阶梯活塞的一级阶梯滑动位于一级气缸形成一级压缩腔，阶梯活塞的二级阶梯滑动位于二级气缸形成二级压缩腔，所述中间压力腔与一级压缩腔和二级压缩腔相邻设置，所述中间压力腔内设置有通断中间压力腔与一级压缩腔的一级排气阀，所述二级压缩腔内设置有通断二级压缩腔与中间压力腔的二级吸气阀。本发明采用阶梯活塞结构，工质气体经过两级压缩提升压力，总压力比高，通过更改两级活塞的直径比可以实现两级压力比的匹配关系及功率分配，结构紧凑、两级压力匹配性好。