У турбонагнітачі на одному валу встановлені два турбінні колеса, які знаходяться в корпусах, відокремлених один від одного. Привід коліс забезпечують гази, що відпрацювали. Вони доводять частоту обертання валу нагнітача до 120 000 оборотів за хвилину. Так як ротор, що приводиться в дію виходять відпрацьованими газами і ротор забору припливного повітря сидять на одному валу, то з такою частотою відбувається нагнітання атмосферного повітря в камери згоряння циліндрів. Мастило турбонагнітачів виконується моторним маслом через відповідний маслопровід. У автомобілів з бензиновим двигуном охолодження турбокомпресора виконується рідиною, що охолоджує.
З-за хорошого коефіцієнта наповнення в існуючих двигунах можна досягти приросту потужності до 100 відсотків. Ступінь цього збільшення залежить, крім усього іншого, від тиску повітря наддуву, яке в легковому автомобілі знаходиться в межах від 0,4 до 0,8 бар (тиск у шинах становить близько 1,8 бар). Тиск повітря наддуву безперервно контролюється і регулюється блоком керування двигуном через датчик тиску наддуву. Це дозволяє уникнути перевищення максимально допустимої величини тиску повітря наддуву.
Поряд із збільшенням потужних характеристик при використанні турбонагнітачів підвищується також і момент, що крутить, що добре позначається на еластичності ходу двигуна. Це можливо лише за умови, якщо вал нагнітача обертається з достатнім числом оборотів і таким чином забезпечує належне наповнення циліндрів. З цієї причини на автомобілях з бензиновим двигуном встановлюється відносно невеликий турбонагнітач, який спрацьовує вже на малих оборотах двигуна і підвищує його момент, що крутить.
Радіатор охолодження повітря наддува (інтеркулер) знижує температуру стисненого нагнітачем повітря. Завдяки цьому підвищується потужність двигуна, тому що охолоджене повітря з-за високої щільності має більший вміст кисню.
Турбонагнітач у автомобілів з дизельним двигуном потужністю оснащений турбіною зі змінною геометрією лопаток. Геометрія лопаток турбінного колеса плавно регулюється мікропроцесором двигуна через електромагнітний та мембранний клапани. Таким чином, при всіх оборотах двигуна забезпечується оптимальний тиск повітря наддуву, що збільшує крутний момент, особливо при низьких оборотах двигуна.
На противагу двигуну внутрішнього згоряння, в дизельній силовій установці, завдяки наддуву, не потрібно зменшувати компресію, що дозволяє повністю використовувати впоране паливо навіть у нижньому діапазоні обертів двигуна.
Турбонагнітач є надзвичайно точно виготовленим агрегатом. Як правило, у разі несправності турбокомпресор замінюється повністю.