Conform principiului conversiei energiei cinetice în energie potențială, ventilatorul centrifugal folosește un rotor rotativ de mare viteză pentru a accelera gazul, apoi decelerează și schimbă direcția fluxului pentru a converti energia cinetică în energie potențială (presiune). Într-un ventilator centrifugal cu o singură treaptă, gazul intră în rotor din direcția axială, se schimbă într-o direcție radială pe măsură ce curge prin rotor și apoi intră în difuzor. Într-un difuzor, gazul schimbă direcția de curgere, iar creșterea ariei secțiunii transversale a conductei încetinește fluxul de aer, iar această decelerare transformă energia cinetică în energie de presiune. Creșterea presiunii are loc în principal în rotor și într-o măsură mai mică în procesul de expansiune. Într-un ventilator centrifugal cu mai multe trepte, se folosește un reflux pentru a aduce aerul la următorul rotor, creând o presiune mai mare.