離心式壓縮機在制冷系統(tǒng)中同樣起著壓縮氣體的作用，這種壓縮機常用于大型空調(diào)工程、石油化工等制冷系統(tǒng)中。離心式壓縮機具有制冷量大，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、尺寸小，省去氣閥、填料、活塞環(huán)等易損件，工作可靠，操作方便，運轉(zhuǎn)率高，維護費用低等特點，同時還有運動平穩(wěn)，振動小，噪音低，易調(diào)節(jié)，易于實現(xiàn)多級壓縮和節(jié)流等優(yōu)點。其缺點是制冷量不能太小，一般壓力比不能大，因為壓力過高時密封困難，同時要求高速旋轉(zhuǎn)等。
離心式壓縮機對制冷劑有特殊的要求，如制冷劑分子量要大，氣體常數(shù)要小，冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比要小，在壓縮過程中蒸氣的過熱不宜太大，比熱要小，氣化潛熱要大，單位容積制冷量要大，
在制冷循環(huán)中的真空度不能過低等。
離心壓縮機有單級式和多級式。單級離心式壓縮機主要由外殼，轉(zhuǎn)軸、葉輪、護壓器等組成。其結(jié)構(gòu)簡單，但排氣壓力不高，因此在制冷系統(tǒng)的實際使用中，通常使用多級離心式壓縮機。
離心式三級壓縮結(jié)構(gòu)如下，蒸發(fā)由第一級進入第二級，由第二級進入第三級，氣流逐級壓縮，以提高排氣壓力，達到一定的氣壓。
離心式制冷壓縮機在制冷系統(tǒng)中如同活塞式制冷壓縮機一樣起著壓縮氣體的作用，由蒸發(fā)器來的氣體經(jīng)由壓縮機的進氣室進入葉輪的吸入口，由于葉輪以高速轉(zhuǎn)動，就把葉片間的氣體以高速度甩出去，氣體在被甩出的過程中，葉輪對氣體作了功，因此氣體的速度增大，同時壓力也增高。這從能量轉(zhuǎn)化的角度看，也可以理解為葉輪給氣體以一定的能量，此能量又轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能和速度能。
由葉輪出來的氣體，其速度很高，因此在葉輪的后面設(shè)有擴壓器，一般是一個環(huán)形的通路，氣體流經(jīng)擴壓器時沿流動方向的截面積是逐漸增大的，因而氣流的速度降低，壓力進一步增高。即由速度能轉(zhuǎn)化為壓力能。擴壓器出來的氣體再由圓流器引入下一個葉輪進行再一次壓縮?；亓髌饕彩且粋€環(huán)形通道，但前端有一彎曲部份（稱為彎道），把氣體由離心方向改為向心方向，彎道之后，一般都裝有葉片，引導(dǎo)氣體以一定的方向進入下一級葉輪。在彎遭和回流器中，氣體的壓力和速度的變化一般不大，在單級離心式壓縮機和多級離心式壓縮機的末一級，沒有回流器，而是接上一個蝸殼，它的作用是把擴壓器出來的氣體引導(dǎo)到排氣管來達成制冷循環(huán)的。