Santrifüj kompresörler radyal akış boşalımıyla tanımlanırlar.  Hava radyal kanatlı döner pervane merkezine doğru emilir ve merkezkaç kuvvetler sayesinde pervanenin dış yüzeyinden dışarı üflenir. Hava bir sonraki pervanenin merkezine yönlendirilmeden önce kinetik enerjinin basınca dönüştürüldüğü bir difüzör ve volütten geçer.

Her bir kademedeki basınç oranı, kompresörlerin nihai basıncıyla belirlenir. Bu ayrıca, hava için her pervaneden sonra uygun bir hız artışı da sağlar. Her kademe girişindeki hava sıcaklığının, kademeler arasındaki soğutma ihtiyacından dolayı sıkıştırma gücü gereksiniminde belirleyici bir etkisi vardır.

6 kademeye ve 25 bar basınca çıkabilen santrifüj kompresörler çok da sıradışı değildir. Pervane açık ya da kapalı tasarıma sahip olabilir. Hava uygulamalarında en yaygını açık pervanedir. Pervane normalde özel paslanmaz çelikten ya da alüminyumdan yapılmıştır.

Diğer kompresör türleriyle kıyaslandığında hız çok yüksektir; 15.000-100.000 dev/dak yaygın bir hızdır. Bu, kompresör şaftındaki kovanlamada makaralı yatak yerine düz yatak kullanmasıyla gerçekleşir. Makaralı yataklar düşük basınç oranlı tek kademeli kompresörlerde kullanılır.

Çok kademeli kompresörler genellikle, basınç farkından oluşan eksenel yükleri karşılamak üzere aynı şaftın her iki ucunda bulunan iki pervaneye sahiptir.  Bir santrifüj pompa üzerinden en düşük hacimdeki akış hızı, ana olarak son kademedeki akışla belirlenir. Genellikle yatay bir yarma makinesi çıkışındaki 160 l/s'lik pratik bir sınır, kural olarak kabul edilir.

Her santrifüj pompasının sızdırmazlığı, kompresör kovanı içerisindeki şaft boyunca sızıntıları engelleyecek şekilde uygun bir yöntemle gerçekleştirilmelidir. Pek çok mühürleme yöntemi kullanılmaktadır ve en gelişmişi, yüksek basınçlarda çalışmak üzere tasarlanmış yüksek hızlı kompresörlerde bulunabilir. En yaygın dört tür: labirent sızdırmazlar, halka sızdırmazlar (sızdırmazlık sıvıları olsa bile genellikle kuru çalışan grafik mühürler), mekanik sızdırmazlar ve hidrostatik sızdırmazlardır.