以氣體膨脹時速度能的變化來傳遞能量的膨脹機。這種膨脹機有單級和雙級、立式和臥式、沖動式和反動式之分。一般采用單級向心徑流反動式，傳出的外功由發電機、鼓風機或油制動器所吸收。它近似于單級離心壓縮機，但具有調節進氣量用的（可調葉片）導流器。低速軸承用油強制潤滑，高速的采用氣體軸承。透平膨脹機由于有噴嘴損失、葉輪損失、余速損失、輪盤摩擦損失、泄漏損失、竄流損失和外熱侵入損失，一般絕熱效率為：中壓膨脹機65～75%，低壓膨脹機75～85%。60年代已制成帶液膨脹機，大多用于天然氣分離設備。
