Turbopunjač ima dva turbinska kotača postavljena na jednu osovinu, koji se nalaze u kućištima odvojenim jedan od drugog. Kotače pokreću ispušni plinovi. Oni povećavaju brzinu osovine kompresora na 120 000 o/min. Budući da se rotor kojeg pokreću ispušni plinovi i rotor za usis svježeg zraka nalaze na istoj osovini, atmosferski zrak se istom frekvencijom potiskuje u komore za izgaranje cilindara. Turbopunjač se podmazuje motornim uljem kroz odgovarajući uljni vod. U automobilima s benzinskim motorom, turbopunjač se hladi rashladnom tekućinom.
Zbog dobrog faktora punjenja u postojećim motorima, može se postići povećanje snage do 100 posto. Opseg tog povećanja ovisi, između ostalog, o tlaku prednabijanja, koji je u osobnom automobilu između 0,4 i 0,8 bara (pritisak u gumama je oko 1,8 bara). Tlak prednabijanja kontinuirano nadzire i regulira upravljačka jedinica motora putem senzora prednabijanja. Time se sprječava prekoračenje maksimalno dopuštenog tlaka prednabijanja.
Uz povećanje karakteristika snage, primjenom turbopunjača povećava se i okretni moment, što pozitivno utječe na elastičnost motora. To je moguće samo ako se osovina kompresora okreće dovoljnom brzinom i tako osigurava pravilno punjenje cilindara. Zbog toga su automobili s benzinskim motorom opremljeni relativno malim turbopunjačem, koji radi već pri niskim okretajima motora i povećava njegov okretni moment.
Hladnjak zraka za punjenje (međuhladnjak) smanjuje temperaturu zraka komprimiranog kompresorom. Time se povećava snaga motora jer ohlađeni zrak zbog svoje veće gustoće ima veći sadržaj kisika.
Turbopunjač u automobilima s dizelskim motorom opremljen je turbinom s promjenjivom geometrijom lopatica. Geometriju lopatica kotača turbine glatko regulira mikroprocesor motora putem elektromagnetskih i membranskih ventila. To osigurava optimalan tlak prednabijanja pri svim brzinama motora, što povećava okretni moment, posebno pri niskim brzinama motora.
Za razliku od motora s unutarnjim izgaranjem, u dizelskoj elektrani, zahvaljujući superpunjenju, nema potrebe za smanjenjem kompresije, što omogućuje potpuno iskorištenje ubrizganog goriva čak iu nižem području okretaja motora.
Turbopunjač je iznimno precizno izrađena jedinica. U pravilu, u slučaju kvara, turbopunjač se potpuno mijenja.