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并且管道斷面面積增大使氣流減速，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。