همانگونه که از نامش پیداست، در توربین‌های گازی از گاز به عنوان انرژی استفاده می‌شود و انرژی حاصل از گاز خیلی ارزانتر از انرژی حاصل از بخار آب که در توربین‌های بخار استفاده می‌شود می‌باشد. همچنین در یک توربین گازی در مواقعی که به علت‌هایی گاز وجود نداشته باشد می‌توان از سوخت مایع گازوییل استفاده نمود. این دو عامل جزو مهمترین مزیت‌ها و امتیازات توربین‌های گازی محسوب می‌شوند. بدلیل اینکه این توربین‌ها توسط نیروی حاصل از انبساط گاز به چرخش در می‌آیند، اصطلاحا به آن ها Turbo Expander می‌گویند.

برای استفاده از انرژی موجود در گاز و یا گازوئیل، باید آنها را در مجاورت هوا سوزاند. به همین خاطر توربین گازی می‌بایست دارای اتاق احتراق (Combustion Chamber) و فشارنده هوا (Compressor) باشد. بطور کلی یک توربین گازی از سه قسمت اصلی کمپرسور، اتاق احتراق و توربین تشکیل شده است. همچنین تجهیزات ورودی هوا و اگزوز نیز به ترتیب اولین قسمت و آخرین قسمت یک توربین گازی را شامل می‌شوند.

اساس کار در یک توربین گازی بدین صورت است که در مرحله اول حجم زیادی از هوا پس از تصفیه بوسیله فیلتر‌ها با فشار اتمسفر و دمای محیط از طریق دهانه ورودی به نام Engine Air Inlet به داخل کمپرسور مکیده می شود که با چرخش کمپرسور، هوای درون آن با افزایش دما و افزایش فشار و کاهش حجم مواجه می‌شود و در نهایت هوا با فشار و دمای بالا از کمپرسور خارج می‌شود.

در مرحله دوم هوای فشرده شده از طریق کانال جریان هوا وارد اطاق احتراق می‌شود. در این بخش با تزریق سوخت، عمل احتراق در فشار ثابت صورت گرفته و شعله تشکیل می‌شود. در عمل احتراق، گازها دچار انبساط حجمی شده و در نهایت گازهای منبسط شده فشرده داغ با فشار و دمای بالا اتاق احتراق را ترک می‌کنند.

در مرحله سوم سیال عامل وارد بخش توربین می‌گردد و با غلبه بر نیروی مقاوم و انجام کار، پره‌های توربین را به حرکت در می‌آورد و موجب بروز قدرت چرخشی شافت و ایجاد نیروی عکس العمل رانشی و یا ترکیبی از هر دو می‌شود. در قسمت توربین، سیال در حین عبور از پره‌ها با کاهش فشار مواجه می‌شود و تا رسیدن به فشار محیط منبسط می‌گردد. در نهایت سیال با شرایط فشار اتمسفر و دمای بالا از توربین خارج می‌گردد و توسط اگزوز به محیط آزاد وارد می‌شود.

کمپرسور مورد استفاده در توربین های گازی بیشتر از نوع گریز از مرکز و یا جریان محوری می‌باشد که از چند ردیف پره‌های ثابت و پره های گردان تشکیل شده است. جهت فشرده نمودن هوا از یک مرحله به مرحله بعد، پره‌ها طوری قرار گرفته اند که از ورودی تا خروجی کوچکتر می‌شوند.

در قسمت توربین، انرژی لازم جهت غلبه بر نیروی اصطکاک، و چرخاندن توربین و سایر تجهیزاتی که بر محور توربین سوارند می‌بایست تامین گردد که این مسئله برای همه انواع توربین‌های آبی، بخار، گازی و بادی یکسان می باشد.

جهت انجام مراحل فوق به انرژی زیادی نیاز است لذا برای تولید انرژی بیشتر باید حجم هوایی که وارد اتاق احتراق می‌گردد خیلی بیشتر از هوای مورد احتیاج جهت سوزاندن گاز و یا گازوئیل باشد. زمانی که احتراق بوجود آید مازاد هوای ورودی نیز گرم شده و افزایش حجم می‌یابد و فشارش بالا می‌رود. لذا ساختمان اتاق احتراق به نحوی ساخته شده است که هوای خارج شده از کمپرسور به علت فشاری که دارد نتواند شعله موجود در اتاق احتراق را خاموش کند.

در توربین وضع قرار گرفتن پره‌های ثابت و گردان، برعکس کمپرسور می‌باشد و به ترتیب از ورودی تا خروجی بزرگتر می‌شوند. این افزایش طول پره‌های توربین به جهت افت فشار و افزایش سرعت است و این به معنی تبدیل انرژی فشاری به انرژی جنبشی می باشد. قسمت کمپرسور و قسمت توربین می‌توانند از تعداد متوالی طبقه (Stage)، (هر طبقه دیسکی است که پره‌ها بر روی آن نصب می‌شود)، تشکیل شده باشند.