Mesin turbin gas menggunakan gas bertekanan untuk memutar turbin dan kompresor. Di dalam mesin, bahan bakar dinyalakan untuk meningkatkan suhu dan tekanan gas. Hal ini menyebabkan gas bekerja pada turbin dengan kecepatan yang lebih tinggi. Mesin turbin gas digunakan untuk menggerakkan banyak pesawat dan kapal dan baru-baru ini digunakan di beberapa tank tempur.
Turbin menggunakan energi fluida yang mengalir untuk memutar roda. Konsep turbin telah ada selama bertahun-tahun; kincir angin dan kincir air adalah contoh sederhana. Udara yang bergerak melewati bilah miring kincir angin, menyebabkan roda berputar. Turbin juga dapat digunakan dengan uap, seperti pada banyak pembangkit listrik. Turbin dalam mesin turbin gas, bagaimanapun, menggunakan udara bertekanan tinggi untuk berputar.
Insinyur Norwegia Aegidius Elling diberikan paten untuk turbin gas pada tahun 1884. Model turbin pertamanya yang menghasilkan lebih banyak daya daripada yang dikonsumsi diresmikan pada tahun 1903. Desain Elling mengunci kompresor udara yang berputar ke turbin, fitur yang banyak digunakan saat ini. Dia percaya bahwa jika lebih banyak bahan tahan panas dapat ditemukan, mesin turbin gas dapat digunakan untuk menggerakkan pesawat terbang.
Bagian utama dari mesin turbin gas adalah kompresor, area pembakaran dan turbin. Udara memasuki kompresor pada tekanan normal dan kemudian dikompresi. Di area pembakaran, beberapa jenis bahan bakar dibakar untuk meningkatkan suhu dan kandungan energi udara. Gas bertemperatur tinggi dan bertekanan tinggi kemudian dipaksa keluar dari mesin, memutar turbin saat keluar. Poros padat menghubungkan kompresor dan turbin—putaran turbin digunakan untuk memutar kompresor, yang membuat mesin secara keseluruhan lebih efisien.
Poros yang menghubungkan kompresor ke turbin dapat digunakan atau tidak digunakan untuk memberi daya pada perangkat tambahan. Pada mesin jet, cara mendapatkan gaya dorong adalah dengan mengeluarkan gas buang dengan kecepatan tinggi, yang menyebabkan pesawat terdorong ke depan. Pada kendaraan yang tidak digerakkan oleh gaya dorong, poros pemintal dapat digunakan untuk melakukan kerja mekanis. Tank M1 Abrams dari Angkatan Darat Amerika Serikat menggunakan mesin turbin gas untuk tujuan ini. Dalam hal ini, aliran gas digunakan untuk memutar poros yang menggerakkan tapak tangki.
Mesin turbin gas memiliki beberapa keunggulan dibandingkan jenis mesin yang ditemukan di sebagian besar mobil. Pertama-tama, ia memiliki rasio power-to-weight yang lebih baik. Mesin turbin gas juga lebih kecil dari rekan-rekan mobil mereka untuk jumlah daya tertentu. Alasan-alasan ini menjelaskan mengapa banyak helikopter dan pesawat terbang menggunakan mesin jenis ini.