渦輪增壓發動機指的是配備渦輪增壓器的發動機，其工作原理是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。

當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。

渦輪增壓的最大優點是它可在不增加發動機排量的基礎上，大幅度提高發動機的功率和扭矩。渦輪增壓發動機不僅更加省油，并且會使排放物中的CO(一氧化碳)，CH(碳氫)和PM(微粒)下降。

渦輪增壓發動機結構簡單，安裝方便，技術適應性廣，從低速到高速、從二沖程到四沖程、小缸徑到大缸徑都可以應用。

另外渦輪增壓發動機的噪聲相對自然吸氣發動機來說更小。

誠然，渦輪增壓的確能夠提升發動機的動力，不過它的缺點也有不少，其中最明顯的就是動力輸出反應滯后。由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，也就是說從你大腳踩油門加大功率，到葉輪轉動將更多空氣壓進發動機獲得更大動力之間存在一個時間差。一般經過改良的渦輪增壓也要至少2秒左右來增加或者減少發動機動力輸出。

隨著技術的進步，雖然各個使用渦輪增壓的廠家都在對渦輪增壓技術進行改進，但是由于設計原理問題，因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來的感覺是和大排量的汽車有一定差異的。

經過了增壓之后，發動機在工作時候的壓力和溫度都大大升高，因此發動機壽命會比同樣排量沒有經過增壓的發動機要短，而且機械性能、潤滑性能都會受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術在發動機上的應用。因此，及時對氣缸進行降溫，是目前需要突破的一個重大問題。