Le ventilateur centrifuge est basé sur le principe de conversion de l'énergie cinétique en énergie potentielle, en utilisant une turbine rotative à grande vitesse pour accélérer le gaz, puis décélérer, changer la direction du flux et convertir l'énergie cinétique en énergie potentielle (pression).
Dans un ventilateur centrifuge à un étage, le gaz pénètre dans la roue depuis la direction axiale, change dans la direction radiale lorsque le gaz traverse la roue, puis pénètre dans le diffuseur. Dans le diffuseur, le gaz change la direction du flux et la section transversale du tuyau augmente pour ralentir le flux de gaz. Cet effet de décélération convertit l'énergie cinétique en énergie de pression. L'augmentation de pression se produit principalement dans la roue, suivie par le processus d'expansion. Dans un ventilateur centrifuge à plusieurs étages, un dispositif de reflux est utilisé pour faire circuler l'air dans la roue suivante, générant une pression plus élevée.