Keskipakopuhaltimen toimintaperiaate on samanlainen kuin keskipakopuhaltimen, paitsi että ilman puristusprosessi suoritetaan yleensä keskipakovoiman vaikutuksesta useiden toimivien siipipyörien (tai useiden vaiheiden) kautta. Puhaltimessa on nopea pyörivä roottori. Roottorin terät ajavat ilmaa liikkumaan suurella nopeudella. Keskipakovoima saa ilman virtaamaan kierteisen muotoisessa kotelossa kierrosta pitkin puhaltimen ulostuloon. Nopealla ilmavirralla on tietty tuulenpaine. Tuoretta ilmaa tulee sisään ja sitä lisätään kaapin keskiosasta.
Yksivaiheisen nopean keskipakopuhaltimen toimintaperiaate on: päämoottori ajaa juoksupyörää pyörimään suurella nopeudella akselin läpi, ja ilmavirta tulee nopeasti pyörivään juoksupyörään tuloakselilta ja siitä tulee säteittäinen virtaus, joka kiihtyy ja tulee sitten diffuusorin onteloon muuttamalla virtaussuuntaa ja hidastamalla. Tämä hidastumisvaikutus muuntaa nopeasti pyörivän ilmavirran kineettisen energian paineenergiaksi (potentiaalienergiaksi) siten, että puhaltimen ulostulo pitää vakaan paineen.
Teoriassa keskipakopuhaltimen paine-virtausominaiskäyrä on suora, mutta häviöiden, kuten tuulettimen sisäisen kitkavastuksen, takia todellinen paine- ja virtausominaiskäyrä pienenee varovasti virtausnopeuden kasvaessa ja vastaava keskipakopuhaltimen teho - virtauskäyrä nousee virtausnopeuden kasvaessa. Kun puhallin käy tasaisella nopeudella, puhaltimen toimintapiste liikkuu paine-virtaus-käyrää pitkin. Puhaltimen toimintapiste käytön aikana ei riipu pelkästään sen omasta suorituskyvystä, vaan myös järjestelmän ominaisuuksista. Kun putkiverkon vastus kasvaa, putkilinjan suorituskykykäyrä muuttuu jyrkemmäksi. Puhaltimen säätämisen perusperiaate on saavuttaa vaaditut työolosuhteet muuttamalla itse puhaltimen suorituskykykäyrää tai ulkoisen putkiverkon ominaiskäyrää.