Połączona z turbiną pompa zaś umieszczona jest w przewodzie dolotowym. Gdy spaliny poruszają łopatki turbiny, obraca się także wirnik pompy, która tłoczy do silnika nadmiarowe powietrze.
Wałek pompy i turbiny przy maksymalnym obciążeniu wiruje z prędkościami przekraczającymi nawet 150 tys. obr./min. Dzięki temu w komorze spalania znajduje się więcej tlenu, można więc dostarczyć więcej paliwa i silnik uzyskuje wyższą moc.
Pierwszy seryjny turbodoładowany samochód osobowy to BMW 2002 Turbo z roku 1973, choć silniki z takim doładowaniem stosowano już wiele lat przedtem (np. wysokoprężne w ciężarówkach Scanii już pod koniec lat 40. XX w.).
Turbodoładowanie ma istotną wadę - bezwładność kół łopatkowych. Powoduje ona zjawisko tzw. dziury turbinowej, to jest opóźnionej reakcji na dodanie gazu, nim pompa zdoła podjąć efektywną pracę. W najstarszych konstrukcjach to "wahanie" silnika przed przyspieszaniem mogło trwać nawet ponad 3 s, by potem gwałtownie katapultować auto w przód.
Taka charakterystyka pracy układu napędowego nie zasługuje nawet na miano akceptowalnej i dlatego od lat prowadzone są badania nad obejściem tych skłonności turbiny. Jedno z rozwiązań to zmniejszenie średnicy wirników.
Drugie, coraz powszechniejsze w dzisiejszych konstrukcjach, to tzw. zmienna geometria turbiny (VTG). Nie jest to określenie ścisłe - zmienia się ustawienie łopatek kierownicy turbiny. Kierownica to wieniec łopatek, który nakierowuje spaliny na łopatki wirnika turbinowego.
Ciśnienie doładowania w zależności od zastosowania sięga od 0,6 do ponad 2,5 bara. Jednakże to nie wartość ciśnienia świadczy o przynależności układu do "miękkich" lub "twardych" turbo, podobnie jak nie jest tego wyznacznikiem obecność intercoolera.
Turbo "miękkie" służy podniesieniu elastyczności silnika, zaś twarde zwiększeniu mocy i momentu obrotowego. Silniki wyposażone w turbodoładowanie zachowują się, jakby były jednostkami o znacznie większej pojemności skokowej.