汽車渦輪增壓的原理其實并不復雜。

它主要是利用內燃機運作產生的廢氣來驅動空氣壓縮機，從而增加發動機的進氣量。

最早，渦輪增壓器用于跑車或方程式賽車，在發動機排量受限的情況下能獲得更大功率。因為發動機靠燃料在汽缸內燃燒做功輸出功率，而輸入的燃料量受吸入汽缸內空氣量限制。

渦輪增壓裝置主要由渦輪室和增壓器組成。渦輪室進氣口與發動機排氣歧管相連，排氣口接在排氣管上；增壓器進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣管上，渦輪和葉輪同軸剛性聯接。

其工作過程是，發動機排出的廢氣慣性沖力推動渦輪室內的渦輪，渦輪帶動同軸的葉輪，葉輪壓縮由空氣濾清器管道來的空氣，使之增壓后進入氣缸。

當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速同步增快，葉輪就能壓縮更多空氣進入氣缸。這樣，空氣的壓力和密度增大，可以使更多燃料充分燃燒。相應增加燃料量和調整發動機轉速，就能實現增加發動機輸出功率。

在相同單位時間里，渦輪增壓能夠把更多空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸進行壓縮燃爆動作，從而在相同轉速下產生比自然進氣發動機更大的動力輸出。渦輪增壓裝置實際上就像給發動機的“CPU”超頻，是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣增加進氣量。同樣排量的發動機，配備渦輪增壓器后功率能比未配備時高約 40%甚至更多，還能提高燃油經濟性和降低尾氣排放。