从燃烧室喷出的高压燃气推动涡轮旋转，把燃气的内能转化为涡轮的机械能。涡轮也称透平。涡轮也分轴流式涡轮与径向式两类，燃气轮机大多数采用轴流式涡轮，本节介绍轴流式涡轮。

简单说轴流式涡轮的工作原理就像风吹风车旋转一样，是靠燃气流对涡轮上的叶片作用使其旋转的（见图1），由于气流主方向与涡轮轴平行，故称之为轴流式涡轮。

涡轮主要由涡轮叶片、涡轮盘（叶盘）、涡轮轴构成，涡轮上的叶片称为动叶，也就是带动涡轮轴旋转的叶片。涡轮机一般有一至四个涡轮，大多数燃气轮机的几个涡轮共一个转轴，一同组成涡轮转子；有些燃气轮机需要各个涡轮以不同的转速带动不同的负载，就有双转子或三转子结构，不同的涡轮有不同的轴，但这些涡轮的轴线是共同的。

在涡轮每级动叶的前方还安装一组静止的叶片（静叶），静叶是燃气的导向器，起着喷嘴的作用，使气流以最佳方向喷向动叶。一组静叶加一组动叶为一级涡轮。图2是两级涡轮的示意图，左边是两级涡轮动叶，右图是加上两级静叶的涡轮机，静叶安装在机匣内。

下面动画展示了静叶、动叶与气流的动态关系。蓝色是截短的静叶，绿色是截短的动叶，红色箭头代表燃烧室喷出的高压燃气。燃气通过静叶后以最佳的角度喷向动叶，达到最大的推力使动叶运动。作功后的燃气再通过下级静叶调整为最佳的角度推动下级动叶运动。下面是静叶与动叶气流走向动画。