以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

工作原理 图1 燃气轮机的工作过程（等压加热循环）是燃气轮机工作过程示意图。压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩。压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气透平（以下简称透平）中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转。加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而透平在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。从燃烧室到透平进口的燃气温度称为燃气初温。初温越高透平出功越多，燃气轮机的输出功就越大。
燃气轮机由静止起动时，需用起动机(如电动机)带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。
图1 燃气轮机的工作过程（等压加热循环）中的燃气轮机的工作过程是最简单的，称为简单循环。此外，还有回热循环和复杂循环。图燃气轮机的工作过程（等压加热循环）中燃气轮机的工质来自大气，最后又排至大气，是开式循环。此外，还有工质被封闭循环使用的闭式循环（见燃气轮机循环）。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。
燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。70年代末，压缩比最高达到31。工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200℃左右，航空燃气轮机（简称航机）的超过1350℃。按简单开式循环工作的工业和船用燃气轮机，在上述燃气初温和压缩比下的效率达38％。