Zgodnie z zasadą zamiany energii kinetycznej na energię potencjalną, wentylator odśrodkowy wykorzystuje szybko obracający się wirnik do przyspieszania gazu, a następnie zwalniania i zmiany kierunku przepływu, dzięki czemu energia kinetyczna może zostać zamieniona na energię potencjalną (ciśnienie). W jednostopniowym wentylatorze odśrodkowym gaz wpływa do wirnika z kierunku osiowego, przechodzi przez wirnik w kierunku promieniowym, a następnie wchodzi do dyfuzora. W dyfuzorze gaz zmienia kierunek przepływu, a zwiększenie przekroju poprzecznego rurociągu spowalnia przepływ, co przekształca energię kinetyczną w energię ciśnienia. Wzrost ciśnienia następuje głównie w wirniku, po którym następuje proces rozprężania. W wielostopniowym wentylatorze odśrodkowym stosuje się urządzenie zwrotne, które powoduje przepływ powietrza do następnego wirnika w celu wytworzenia wyższego ciśnienia.
Zasada działania wentylatora odśrodkowego jest zasadniczo taka sama jak w przypadku sprężarki turbinowej, co wynika z małej prędkości gazu i niewielkiej zmiany ciśnienia. Generalnie nie ma potrzeby uwzględniania zmiany objętości właściwej gazu, to znaczy gaz traktowany jest jako płyn nieściśliwy.
Wentylatory odśrodkowe można podzielić na dwa typy: praworęczne i leworęczne. Skierowane do góry z boku silnika: wirnik obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, co jest nazywane prawym obrotowym wentylatorem; gdy wirnik obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, nazywany jest lewym wirującym wentylatorem.
