Суть турбонаддува - у застосуванні допоміжного компресора (турбіни) для нагнітання в циліндри двигуна більшого об'єму повітря. Це дає вельми значне посилення потужності в дизельних і бензинових моторах, так як при великих кількостях повітря в одному і тому ж об'ємі двигуна є можливість палити більше палива.
Спочатку турбонаддув застосовувався тільки в гоночних двигунах для підвищення результативності на спортивних трасах. Пізніше автовиробники стали застосовувати двигуни з меншим обсягом на великих машинах з метою економії палива і зниження ваги автомобілів. Турбонаддув в свою чергу дозволяв посилити потужність моторів, не збільшуючи їх робочих обсягів, а, отже, і маси.
З серійним впровадженням дизельних агрегатів проблема підвищення ефективності, «тиші», економічності і потужності встала особливо гостро. І якраз турбонаддув допоміг досягти приголомшливих результатів у цьому, адже його застосування знизило пального до 25%, одночасно збільшивши потужність дизеля до 50%. При цьому слід врахувати, що турбіна працює від гарячих вихлопних газів і не вимагає установки окремого приводу.
Вихлопні гази з випускного колектора відводяться через вихлопну систему прямо в атмосферу. Але перед цим вони пропускаються через турбіну, приводячи її тим самим в рух. На турбінному валу є спеціальне колесо компресії, яка подає відфільтрований свіже повітря в моторні циліндри. При цьому в дросель або карбюратор бензинової машини нагнітається більше повітря. А, як результат, - більший обсяг палива надходить у циліндри.
Вихлопні, використані і зайві гази направляються в вихлопну систему прямо з турбіни і виводяться назовні через вихлопну трубу. З підвищенням рухового навантаження стають і більш гарячими вихлопні гази, посилюючи тим самим турбонаддув і збільшуючи механічну потужність мотора.
Не слід плутати компресорний наддув з турбонаддувом. Перший являє собою насос, що стискає гаряче паливо і подає його потім в циліндри двигуна. Компресори використовують енергію самого двигуна для підвищення його ж потужності допомогою ремінного приводу. І якщо компресорний наддув, підвищуючи динамічну міць мотора, робить його куди більш «ненажерливим», то турбонаддув також підвищуючи швидкохідність автомобіля, значно економить паливо.