废气涡轮增压器主要依据所使用的涡轮类型进行分类，主要分为径流式和轴流式两种。径流式涡轮增压器的特点是采用径流式涡轮配合离心式压气机，其流量相对较小，特别适合于中小功率的内燃机应用。相比之下，轴流式涡轮增压器则采用轴流式涡轮和离心式压气机，流量更大，适用于大型柴油机的需求。
涡轮机的基本结构包含固定的喷嘴环、旋转的叶轮以及涡轮壳。喷嘴环与叶轮的组合构成涡轮机的级。在小型涡轮增压器设计上，为了减小体积、减轻重量以及简化结构，有时会省去喷嘴环，将涡轮壳兼作喷嘴环的作用，这样的设计称为无叶涡轮壳。
涡轮机的叶轮和压气机的工作轮共享一根转动轴，形成转子。转子由径向轴承和轴向止推轴承支撑，以确保在高转速下保持稳定。为了保证涡轮增压器的可靠运行，对转子的动平衡和轴承类型的选择都至关重要。
离心式压气机，又称离心压缩机，由进气道、工作轮、扩压器和出气蜗壳构成。在小型涡轮增压器中，进气道和出气蜗壳通常集成在同一个壳体上，即压气机壳。扩压器则有有叶扩压器和无叶扩压器两种形式。
废气涡轮增压器由涡轮机和压气机等部分组成。涡轮机进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上；压气机进气口与空气滤清器相连，排气口则接在进气歧管上。