Uma turbina a gás é um motor de combustão rotativo que converte a energia potencial do gás, mais a energia cinética do ar em movimento, em uma enorme quantidade de energia que gira um eixo de saída, executando o trabalho real. Existem muitos tipos de motores de turbina, alguns dos quais são muito familiares para a maioria das pessoas e alguns dos quais podem ser surpreendentes. Por exemplo, um moinho de vento é uma turbina clássica e muito simples, e motores a vapor também são motores de turbina. Por outro lado, o principal tanque de batalha do Exército dos EUA, o M1A1 Abrams, também é movido por um motor de turbina a gás.
Talvez o uso do motor de turbina a gás com o qual a maioria das pessoas está familiarizada seja a propulsão a jato – o motor a jato de turbina a gás. Este enorme motor ilustra uma das grandes vantagens do motor de turbina a gás – tem uma relação potência-peso que é muito superior ao outro tipo principal de motor disponível: o motor alternativo, como um motor a diesel, que aproveita a energia alternada de vários pistões. Por outro lado, motores de turbina a gás são muito mais caros para construir e operar do que motores alternativos de tamanho comparável, o que torna seu uso proibitivo para uso em aplicações de consumo médio, como automóveis.
Um motor de turbina a gás consiste em três componentes principais, todos construídos em torno de um eixo central: um compressor, uma área de combustão e a própria turbina, todos fechados de forma a poder acumular pressão. O ar é puxado para o compressor pelas pás do ventilador no eixo e forçado sob pressão para a área de combustão. O combustível – mais comumente querosene, propano ou gás natural – é injetado sob pressão na câmara de combustão e inflamado, aumentando significativamente a temperatura, que por sua vez aumenta a pressão na câmara de combustão. Esse gás pressurizado é forçado de volta sobre várias aletas no eixo da turbina, fazendo com que gire e transmita a energia às rodas do tanque ou aos rotores do helicóptero. Depois de passar pelas aletas da turbina, o gás gasto é exaurido, embora alguns motores de turbina a gás tenham disposições para capturar e reutilizar parte da energia térmica do gás de escapamento.
Um motor de turbina a gás de aeronave funciona de maneira um pouco diferente. Embora a construção permaneça basicamente idêntica, o eixo da turbina existe apenas dentro do próprio motor, porque não há um destino externo para o qual transmitir a potência gerada pela turbina. Em vez disso, a principal tarefa do eixo da turbina é girar o ventilador do compressor. O trabalho do motor é realizado pela força do gás pressurizado e aquecido que sai da parte traseira do motor, proporcionando empuxo, que força a carcaça do motor para frente junto com a aeronave a que está acoplado.