離心式空壓機屬於葉片式空壓機，具有結構緊湊、回應快、壽命長和效率高等特點。
主要工作原理為通過旋轉的葉輪對氣體作功，在葉輪和擴壓器的流道內，利用離心升壓和降速擴壓作用，將機械能轉換為氣體壓力能。 據相關資料顯示，從目前國內外燃料電池空壓機的開發方向來看，離心式空壓機將是今後的主流方向。在離心式空壓機中，離心和降速是兩個重要的步驟，它們的作用如下：
離心效應導致升壓：
當氣體進入旋轉的葉輪（葉輪）時，葉輪的旋轉運動會產生離心力，類似於丟東西時的離心力。這個離心力會使氣體向外擴散，導致氣體的密度增加，使氣體的壓力升高。這個過程稱為離心升壓，透過離心力作用，氣體的壓力得到升高。
降速效應導致擴壓：
在葉輪後部，氣體進入擴展通道或擴壓器。在這個過程中，氣體會經歷減速，也就是降低速度。同時，通道的擴展會導致氣體的截面積增加，因此氣體流速降低，產生壓力增加的效果。儘管速度減小，但由於截面積的增加，質量流量（單位時間內通過的質量）保持不變，根據連續性方程，這會導致壓力升高。這個過程稱為降速擴壓，透過減速和通道擴展，氣體的壓力增加。
綜合來說，離心升壓是透過氣體受到離心力的作用，使其向外擴散，密度增加，壓力升高。而降速擴壓則是透過氣體減速和通道擴展，使其在相同質量流量下的截面積增加，壓力也隨之增加。這些過程是離心式空壓機能夠實現高效壓縮的基礎。