離心空壓機的主要工作原理是利用高速旋轉的葉輪使空氣受到離心力的作用產生壓力，同時獲得速度，離開葉輪后空氣經擴壓器等擴張通道將動能逐漸轉化成壓力能，從而使壓力得到提高。

它一般由多級組成，排氣壓力越高所需級數越多，分為多段，段與段之間有中間氣體冷卻器。

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離心空壓機存在以下特點：
轉速高、結構緊湊，排氣量范圍大。
制造、操作和維護的要求較高，難度大。
排氣量的變化對機械效率影響很大。
啟動和停車過程中容易出現喘振現象。
齒輪箱噪聲大并不易防治。
壓縮空氣無潤滑油冷卻，空氣品質高。