کمپرسورهای گریز از مرکز از مجموعه ای از چرخ های پره دار که روی محوری فولادی نصب شده و در داخل یک محفظه چدنی قرار می گیرند تشکیل می شوند. تعداد چرخ های پره دار به کار رفته، به میزان فشاری که کمپرسور بایستی در طی تحول تراکم فراهم نماید بستگی دارد. معمولا از دو، سه یا چهار چرخ پره دار استفاده می شود ولی هنگامی که افزایش فشار زیاد مورد نظر باشد ممکن است از تعداد چرخ های بیشتری استفاده گردد. در بعضی موارد تعداد چرخ ها حتی به دوازده عدد نیز می رسد.

   چرخ های پره دار کمپرسورهای گریز از مرکز از دو دیسک تشکیل می شود. یک دیسک توپی و یک دیسک رویی که تعدادی پره یا تیغه به صورت شعاعی ما بین آن دو قرار می گیرند. برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی و ساییدگی معمولا چرخ های پره دار را از فولاد ضد زنگ یا فولاد پر کربن با پوشش سربی می سازند.

   اصول کار کمپرسورهای گریز از مرکز شبیه پمپ یا فن گریز از مرکز می باشد، به این ترتیب که بخار کم فشار و کم سرعت به صورت محوری از لوله مکش وارد حفره ورودی یا چشمه چرخ پره دار شده و با ورود به فضای مابین پره ها در اثر نیروی گریز از مرکز ایجاد شده به وسیله چرخ، به صورت شعاعی به طرف بیرون رانده شده و با سرعت، دما و فشار زیاد از نوک پره به محفظه خروجی کمپرسور وارد می گردد. بخار پر فشار و پر سرعت خروجی از چرخ در محفظه هایی با شکل خاص جمع شده و پس از کاهش سرعت به ورودی چرخ پره دار بعدی هدایت می شود و بالاخره در آخرین چرخ پره دار بخار خروجی از چرخ به محفظه خروجی وارد می گردد و از طریق لوله تخلیه به کندانسور می رود. چرخ های پره دار در حقیقت تنها اجزای متحرک کمپرسورهای گریز از مرکز بوده و منبع تمام انرژی داده شده به بخار در طول تحویل تراکم می باشند. طرز کار چرخ پره دار طوریست که با دادن انرژی به بخار، موجب افزایش فشارهای استاتیک و سرعت آن می شود. نیروی گریز از مرکز وارده به بخار مابین پره ها، همچون نیروی ثقل لایه های بالاتر ستون گاز که موجب تراکم لایه های پایین تر می شود باعث متراکم شدن خود به خود بخار می گردد. بنابراین فشار استاتیک ایجاد شده در چرخ در اثر نیروی گریز از مرکز، برابر فشار استاتیکی است که با ستون ثقلی معادل ایجاد می شود.

   علاوه بر استاتیک ایجاد شده در اثر نیروی گریز از مرکز، به دلیل افزایش سرعت بخار در گذر از چشمه تا محیط چرخ، فشار سرعتی نیز به وجود می آید. هنگامی که مبرد از چرخ پره دار عبور می کند، به وسیله آن به چرخ در می آید و سرعت چرخشی کسب می نماید. به دلیل اینکه قسمت اعظم فشار سرعت بعدا در محفظه اطراف چرخ به فشار استاتیک تبدیل می شود، افزایش کل فشار به وسیله یک چرخ پره دار برابر مجموع افزایش فشارهای استاتیک و سرعت خواهد بود. با فرض شعاعی بودن تیغه ها و کوچک بودن قطر ورودی، فشار کل ایجاد شده به وسیله یک چرخ پره دار متناسب با سرعت محیطی آن خواهد بود یعنی:   

که در آن  ارتفاع که بر حسب متر و  سرعت محیطی چرخ بر حسب متر بر ثانیه و  نیروی ثقلی می باشد.

   فشار ایجاد شده به وسیله هر چرخ:

خواهد بود که:  فشار برحسب پاسکال،  دانسیته متوسط بخار بر حسب  می باشد.

    با توجه به مطالب فوق بدیهی است افزایش کل فشار مبردی با دانسیته معین به وسیله یک چرخ واحد، صرفا به سرعت نوک پره های چرخ که با سرعت دورانی شفت و قطر چرخ متناسب است، بستگی دارد. ولی چون ماکزیمم سرعت نوک پره با استحکام مواد و سرعت صوتی مبرد محدود می گردد ماکزیمم افزایش فشار ممکن در یک پروانه واحد، محدود خواهد شد. به طور کلی برای دسترسی به افزایش فشارهای لازم، بایستی از دو یا چند چرخ پره دار استفاده نمود. با فرض برابر بودن سرعت بخار در ورود و خروجی کمپرسور افزایش کل فشار در کمپرسور برابر مجموع افزایش فشارهای ایجاد شده به وسیله هر یک از چرخ ها خواهد بود. توجه داشته باشید که در هر مجموعه ای از چرخ ها به منظور جبران کاهش حجم بخار در اثر تراکم در چرخ یا چرخ های قبلی، چرخ ها از نظر اندازه (پهنا) در جهت جریان بخار تدریجاً کوچکتر می شوند.

   به لحاظ اینکه فشار سیال متناسب با انرژی واحد جرم آن می باشد، هد ایجاد شده به وسیله کمپرسور در طول تحول تراکم متناسب با کار انجام شده بر روی واحد جرم بخار متراکم شونده است و میزان فشاری که بایستی به وسیله کمپرسور ایجاد شود به مبرد استفاده و اختلاف بین دماهای اشباع مکش و تخلیه بستگی دارد. بدیهی است به ازای مجموعه ای از شرایط کار، فشاری که بایستی به وسیله کمپرسور ایجاد شود ثابت بوده و بنابراین قطر، سرعت و تعداد چرخ های لازم برای کمپرسورهای با ظرفیت پایین تر همچون کمپرسورهای با ظرفیت بالا خواهد بود. به همین دلیل کمپرسورهای گریزازمرکز را در ظرفیت های کوچک تولید نمی کنند.

   برای اینکه عملکرد چرخ های پره دار خوب باشد، بایستی قطر، پهنا و ابعاد چشمه چرخ در محدوده معینی باقی بماند. از آنجائیکه با کاهش حجم بخار برای اطمینان از کار پایدار چرخ بایستی پهنای آن کاهش یابد، به دلیل نازک شدن پهنای چرخ افت اصطکاکی زیاد و عملکرد چرخ ضعیف خواهد شد بنابراین برای متناسب نگه داشتن چرخ ها لازم خواهد بود قطر چرخ نیز با با کاهش پهنای آن کاهش یابد. در عین حال به منظور ثابت ماندن فشار، بایستی سرعت دوران و تعداد چرخ ها افزایش یابد. چون این امر موجب افزایش هزینه ساخت و سلیر هزینه ها می گردد. بیشتر سازندگان کوچکترین اندازه کمپرسور گریزازمرکز را به دبی حجمی بخار مکش محدود می کنند.ظرفیت واقعی این نوع کمپرسورها به نوع مبرد مورد استفاده و شرایط کار بستگی دارد. در حال حاضر کمپرسورهای گریز از مرکز با قدرت های از 125 کیلووات تا 35000 کیلووات موجود است.

   کمپرسورهای گریز از مرکز دستگاه های پر سرعتی هستند که سرعت دورانی آنها بین 3000 تا 18000 دور در دقیقه می باشد. بعضی از انواع کمپرسورها دارای سرعت های بالاتری نیز هستند. این کمپرسورها به خاطر سرعت دورانی بالا، حتی در اندازه های کوچک نیز قادر به جابجایی حجم زیادی بخار می باشند. اگرچه این کمپرسورها به ویژه برای تراکم مبردهای کم فشار در نسبت های تراکم متوسط که به حجم جابه جایی کمپرسور زیادی نیاز دارند مناسب هستند در تمام محدوده های دمایی برای تراکم مبردهای کم فشار و پرفشار مورد استفاده قرار می گیرند. تعدادی از مبردهای رایج در کمپرسورهای گریز از مرکز، مبردهای 500، 113، 12، 11 و آمونیاک می باشند. حجم جابه جایی زیاد برای ایجاد هر تن تبرید به وسیله مبردهای 11 و 113 آنها را برای استفاده در کمپرسورهای گریز از مرکز در کاربردهای دما بالا که حجم جابه جایی لازم به ازای ظرفیت تبرید واحد نسبتا پایین است، مطلوب می سازد. استفاده از این مبردها در چنین کاربردهایی، بدون نیاز به کمپرسورها و چرخ های پره دار کوچک امکان دسترسی به ظرفیت های تبرید کوچک را میسر می سازد. از طرف دیگر هنگامی که ظرفیت تبرید لازم زیاد بوده یا دمای طراحی اواپراتور پایین باشد، مبردهایی نظیر فریون 12500 و آمونیاک که به ازای ظرفیت تبرید واحد به حجم جابه جایی نسبتا کمی نیاز دارند. استفاده از کمپرسورهای کوچکتر برای ایجاد همان ظرفیت تبرید را میسر خواهند ساخت. به هر صورت به دلیل اختلاف در فشارهای کار، فشار لازم و سایر مشخصات مبردهای مختلف، بایستی کمپرسور طوری طراحی شود که با نیازهای سیستم و مبرد تطابق داشته باشد.

   راندمان کمپرسورهای گریز از مرکز در تمام اندازه ها در محدوده وسیعی از شرایط کار نسبتا بالا و در حدود 70 تا 80 درصد می باشد. هر چند که در بعضی موارد راندمان های بالاتر از 80% نیز حاصل شده است. افت راندمان در کمپرسورهای گریزازمرکز عمدتا به واسطه تغییرات بازگشت ناپذیر ناشی از اغتشاش و اصطکاک سیال می باشد.