Turbosprężarka jest to w istocie napędzany gazami wydechowymi kompresor powietrza. Gazy spalinowe opuszczając silnik poprzez kolektor wydechowy kierowane są do komory sprężarki, w której znajduje się wirnik. Poprzez wał napędza on z kolei wirnik kompresora znajdujący się po drugiej stronie urządzenia (często nazywaną "zimną"), który spręża powietrze zasilające silnik. Ponieważ sprężone powietrze zawiera w jednostce więcej tlenu stwarza to lepsze warunki dla procesu spalania. Dodatkowy tlen może być w połączeniu z dodatkową ilością paliwa wykorzystany do zwiększenia mocy silnika, lub jak w przypadku silników diesla umożliwia pełniejsze spalanie redukując znacząco ilość emitowanych przez silnik zanieczyszczeń i podnosząc jego sprawność. Zwiększając kompresję powietrza, a więc ilość gazu znajdującą się w tej samej objętości, równocześnie podnosi się jego temperaturę. Większa temperatura to mniejsza gęstość to oznacza, że do cylindrów trafia mniejsza ilość tlenu, niż gdyby temperatura powietrza była niższa. Dla dalszego zwiększenia efektywności procesu spalania stosuje się chłodnicę powietrza doładowującego (intercooler).