Турбокомпрессоры, работают по динамическому принципу, создавая статическое давление преобразованием кинетической энергии в статическую. Турбокомпрессоры оснащаются рабочим колесом, которое вращается с большим числом оборотов. В зависимости от формы рабочего колеса турбокомпрессоры разделяют на осевые и радиальные.
Радиальные турбокомпрессоры применяются при средних объемных расходах газа. Газ подхватывается на стороне всасывания и ускоряется до высокой скорости действием центробежных сил в сужающемся пространстве между лопастями, которое выполнено в виде сопла. Разогнавшийся газ покидает межлопастное пространство и направляется в радиальный расширяющийся диффузор, а после этого сборную спиральную трубу.
В трубе поток газа поворачивает и резко замедляет свое движение. Кинетическая энергия, которая при этом освобождается, преобразуется в статическую энергию давления. Наблюдается значительный рост статического давления газа. Сжатый газ выходит из компрессора через напорный патрубок. Коэффициент уплотнения одноступенчатых радиальных турбокомпрессоров равен 1,3–3. Эти компрессоры обеспечивают равномерную подачу газа.
Для создания средневысоких и очень высоких давлений газа применяются турбокомпрессоры с несколькими рабочими колесами, последовательно размещенными на общем валу. После сжатия газа на первом рабочем колесе он охлаждается и подается на следующее и т.д. например, четырехступенчатый радиальный турбокомпрессор способен обеспечить давление газа от 8 до 10 бар. Такие компрессоры используются в химической промышленности для сжатия технологических газов.
Турбокомпрессоры с осевыми турбинами способны переработать до миллиона кубических метров газа в час. Они используются в установках сжижения природного газа.