離心風機是根據動能轉換為勢能的原理,利用高速旋轉的葉輪將氣體加速,然后減速、改變流向，使動能轉換成勢能（壓力）。在單級離心風機中，氣體從軸向進入葉輪，氣體流經葉輪時改變成徑向，然后進入擴壓器。在擴壓器中，氣體改變了流動方向造成減速，這種減速作用將動能轉換成壓力能。壓力增高主要發生在葉輪中，其次發生在擴壓過程。在多級離心風機中，用回流器使氣流進入下一葉輪，產生更高壓力。
離心風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，均是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。
離心風機可制成右旋和左旋兩種型式。從電動機一側正視，葉輪順時針旋轉，稱為右旋轉風機，葉輪逆時針旋轉，稱為左旋轉風機。
離心風機實質是一種變流量恒壓裝置。當轉速一定時，離心風機的壓力流量理論曲線應是一條直線。由于內部損失，實際特性曲線是彎曲的。離心風機中所產生的壓力受到進氣溫度或密度變化的較大影響。對一個給定的進氣量，最高進氣溫度(空氣密度最低)時產生的壓力最低。對于一條給定的壓力與流量特性曲線，就有一條功率與流量特性曲線。當鼓風機以恒速運行時，對于一個給定的流量，所需的功率隨進氣溫度的降低而升高。