增压器与发动机无任何机械联系，由发动机排出的废气驱动的涡轮来带动。它的优点是增压效率高于机械增压系统，但与机械增压系统相比，增压效果有滞后于节气门开启的表现。
废气涡轮增压器结构组成
废气涡轮增压器主要由涡轮机和压气机等构成。将发动机排出的废气引入涡轮机，利用废气的能量推动涡轮机旋转，由此驱动与涡轮同轴的压气机实现增压。涡轮机进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上；压气机进气口与空气滤清器相连，排气口则接在进气歧管上。
涡轮机
涡轮机是将发动机排气的能量转变为机械功的装置。由固定的喷嘴环、旋转的叶轮和涡轮壳组成。喷嘴环与叶轮组合称为涡轮机的级。在一些小型涡轮增压器中，为了缩小体积、减轻重量、简化结构，往往取消喷嘴环，涡轮壳兼具喷嘴环的作用，这称为无叶涡轮壳。
涡轮机的叶轮和压气机的工作轮共用一根转动轴，三者组成转子。转子由径向轴承和轴向止推轴承支承。由于转子的转速很高，必须严格检查其动平衡和适当选择轴承类型才能保证涡轮增压器可靠工作。
压气机
又称离心压缩机，由进气道、工作轮、扩压器和出气蜗壳组成。在小型涡轮增压器中，进气道和出气蜗壳布置在同一壳体上，称为压气机壳。扩压器又分为有叶扩压器和无叶扩压器。
废气涡轮增压器工作原理
废气涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。进入气缸的空气压力和密度增大，可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
这种发动机是利用发动机排出的废气的能量，冲击装在排气系统中的涡轮，使之高速旋转，同时带动压气机一同旋转，压气机压缩进气，强制地将进气增压后压送到气缸中。由于发动机功率与进气量成正比，因此可提高发动机功率。现代的增压发动机一般是指涡轮增压发动机。
当涡轮工作时，内部会产生极高的压力，涡轮本体虽然有释放高压气体的孔，但是面对连续增压状态，仍显得有些不足，通过减压阀可使高压气体得以迅速释放，以便下一次的增压动作。这样不仅可保护涡轮，也可消除部分的涡轮迟滞现象。
