La ventola centrifuga si basa sul principio di convertire l'energia cinetica in energia potenziale, utilizzando una girante rotante ad alta velocità per accelerare il gas, quindi rallentare, cambiare la direzione del flusso e convertire l'energia cinetica in energia potenziale (pressione).
In una ventola centrifuga monostazione, il gas entra nella girante dalla direzione assiale, cambia nella direzione radiale quando il gas scorre attraverso la girante, quindi entra nel diffusore. Nel diffusore, il gas cambia la direzione del flusso e l'area di sezione trasversale del tubo aumenta per rallentare il flusso di gas. Questo effetto di decelerazione converte l'energia cinetica in energia di pressione. L'aumento della pressione si verifica principalmente nella girante, seguita dal processo di espansione. In una ventola centrifuga multistazione, viene utilizzato un dispositivo di reflusso per far fluire l'aria nella girante successiva, generando una pressione più elevata.