Очевидним способом підвищення потужності будь-якого двигуна є збільшення кількості згорає в ньому палива і створення оптимальних умов для його горіння в різних режимах роботи. Подати багато палива цилиндро-поршневой двигун у будь-який момент його роботи проблеми не становить, чого не скажеш про відповідному для горіння кількість повітря. Повітря засмоктується в двигун під час його роботи за рахунок руху поршнів в циліндрах і його кількість можна вважати умовно постійним і залежить насамперед від обсягу двигуна, тобто суми робочих обсягів усіх циліндрів. Щоб збільшити кількість повітря, що подається, необхідно перш за все збільшити розміри двигуна за рахунок збільшення діаметру циліндрів, їх кількості або робочого ходу поршнів. Цілком логічно, що цей спосіб не завжди допустимо і прийнятний, а іноді і просто виключений.
Для вирішення проблеми насичення двигуна великою кількістю повітря застосовувалися різні технічні рішення, але найефективнішим і кардинальних, сприяє значному збільшенню потужності двигуна, став саме турбонаддув.
Принцип дію турбонаддува дуже простий.
На одному валу з лопатевим колесом розташована крильчатка компресора, що стискає повітря і подає його у впускний колектор двигуна.
Одна умовна одиниця стисненого повітря, містить набагато більше молекул повітря, ніж такий же об'єм повітря при атмосферному тиску. Отже, великою кількістю молекул кисню можна окислити (спалити) більша кількість палива в циліндрах і отримати збільшення потужності двигуна.
Чим більше обертів, що розвиває під дією відпрацьованих газів ротор з крильчаткою, тим більше стискається повітря і тим більшу кількість кисню надходить в циліндри. Частота обертання ротора турбокомпресора у сучасних двигунів може досягати величини 250000 оборотів в хвилину. Обертається ротор в підшипниках ковзання на масляній плівці. Звідси випливають підвищені вимоги турбованих двигунів до якості мастила. Варто лише на секунду порушити умови змащування і миттєвий вихід з ладу дорогого вузла гарантований.
Ще одним недоліком турбонаддува є так звана «турбояма». Щоб розкрутити ротор турбіни необхідні оберти двигуна від 1500-2000 обертів. До зазначеної величини турбіна практично не працює і різниця в потужності двигуна між цими двома режимами, як правило, досить відчутна. У сучасних двигунах різними допоміжними системами навчилися нівелювати цей ефект і робити його практично непомітним.
В силу фізичних законів під час стиснення повітря крильчаткою компресора турбонагнітача відбувається його нагрівання. А як відомо, нагрівання повітря супроводжується його розширенням, а отже зменшенням кількість кисню в одиниці об'єму повітря. Щоб уникнути даної зворотної реакції в деяких випадках вдаються до використання охолодження наддувочного повітря в спеціальному пристрої - интеркулере.
Крім «класичних» турбонагнітачів, що працює на енергії відпрацьованих газів, у деяких випадках застосовують аналогічні пристрої з механічним приводом. Суттєвим недоліком такого рішення є те, що для його роботи необхідно відбирати деяку кількість потужності двигуна.
Поряд з перевагами, які дає наявність турбонаддува в двигуні, даний тип моторів і підвищує відповідальність під час його експлуатації. Як вже зазначалося вище, необхідно використання спеціальних масел, їх регулярна і своєчасна заміна поряд з повітряним фільтром. Крім того, після тривалої їзди з високими оборотами двигуна рекомендується дати попрацювати деякий час на холостому ходу, щоб турбіна встигла знизити свої обороти до того моменту, коли відбудеться зупинка двигуна і порушення умов мастила в підшипниках ковзання. Дотримання зазначених рекомендацій дозволить продовжити термін ефективної експлуатації двигуна з турбокомпресором до моменту його ремонту.