废气涡轮增压利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系，由内燃机废气驱动的涡轮来带动。它的优点是增压效率要高于机械增压系统，但与机械增压相比，增压效果有滞后于节气门开启的表现。单涡轮双涡管涡轮增压器这种发动机是利用发动机排放出的废气的能量，冲击装在排气系统中的涡轮，使之高速旋转，同时带动压气机一同旋转，压缩机压缩进气，强制地将进气增压后压送到气缸中。由于发动机功率与进气量成正比，因此可提高发动机功率。根据增压方式不同，可分为机械式与涡轮式，现代的增压发动机一般是指涡轮增压发动机。
当涡轮工作时，内部会产生极高的压力，涡轮本体虽然有释放高压气体的孔径，但是面对连续增压状态，仍显得有些不足，通过减压阀可使高压气体得以迅速释放，以便下一次的增压动作。这样不仅可保护涡轮，也可消除部分的涡轮迟滞现象。