离心式压缩机用于压缩气体的主要工作部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体压力能。离心式压缩机之所以要有很高的转速，是因为：
1)对于尺寸一定的叶轮来说，转速越高，气体获得的能量就越多，压力的提高也就越大；
2)对于相同的圆周速度(亦可谓相同的叶轮作功能力)来说，转速越高，叶轮的直径就可以越小，从而压缩机的体积和重量也就越小；
3)由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的，单级压比(出口压力与进口压力之比)一般仅为1.3～2.0。如果生产工艺所要求的气体压力较高，例如全低压空分设备中离心式空气压缩机要将空气压力由0.1MPa提高到0.6～0.7MPa，这就需要采用多级压缩。那么，在叶轮尺寸确定之后，压缩机的转速越高，每一级的压比相应就越大，从而对于一定的总压比来说，压缩机的级数就可以减少。所以，在离心式压缩机设计时，常常采用较高的转速。