Questo tipo di compressore è chiamato compressore centrifugo perché aspira continuamente il vapore refrigerante durante il funzionamento e lo espelle continuamente in modo radiale.
In base al numero di giranti installate nel compressore, questo è suddiviso in tipi mono-stadio e multi-stadio. Se è presente una sola girante, si parla di compressore centrifugo monostadio; se è composto da più giranti in serie si parla di compressore centrifugo multistadio. Negli impianti di condizionamento dell'aria, poiché l'aumento di pressione è relativamente piccolo, vengono generalmente utilizzati compressori monostadio. I compressori di refrigerazione centrifughi utilizzati in altre applicazioni sono per lo più multi-stadio. La struttura di un compressore di refrigerazione centrifugo monostadio è costituita principalmente da una girante, un diffusore e un involucro a voluta.
Durante il funzionamento, il vapore refrigerante entra assialmente nella camera di aspirazione attraverso l'apertura di aspirazione. Le palette guida nella camera di aspirazione guidano il vapore refrigerante dall'evaporatore (o intercooler) per entrare uniformemente nella girante rotante ad alta-velocità (la girante è anche chiamata rotore ed è un componente importante del compressore di refrigerazione centrifugo perché solo attraverso la girante l'energia può essere trasferita al gas). Sotto l'azione delle pale, il gas ruota ad alta velocità con la girante e contemporaneamente, a causa della forza centrifuga, subisce un flusso diffusivo nei canali delle pale, aumentando così sia la pressione che la velocità del gas.
Il gas che esce dalla girante entra quindi nel diffusore, che ha un'area della sezione trasversale- gradualmente crescente (poiché il gas ha un'elevata velocità quando esce dalla girante, il diffusore converte parzialmente l'energia cinetica in energia di pressione, aumentando così la pressione del gas). Man mano che il gas attraversa il diffusore, la sua velocità diminuisce, mentre la sua pressione aumenta ulteriormente. Dopo aver attraversato il diffusore, il gas si raccoglie nell'involucro a spirale e viene quindi guidato attraverso la luce di scarico fino all'intercooler o al condensatore.