叶轮机械是一种以连续旋转叶片为本体，使能量在流体工质与轴动力之间相互转换的动力机械。它不同于往复活塞式机械将工质密闭在变容积的空间中，而是与环境贯通，从而较前者具有更强大的通流能力，为大幅度提高机械的功率提供了有效途径。广义地讲，叶轮机械包括燃气轮机、
蒸汽轮机、风力机、
水轮机等原动机和
鼓风机、
水泵等工作机；狭义上的叶轮机械一般指以
可压缩流体为工质的燃气轮机和
汽轮机。
遵循流体力学中的连续性方程、动量方程、动量矩方程、能量方程。设计时往往利用速度三角形和欧拉公式进行初步设计，我国科学家吴仲华教授在NACA工作时提出的三元流动理论（S1S2流面理论）是叶轮机械领域一座里程碑，对叶轮机械发展起到了极大帮助，至今仍在被广泛使用。现如今CFD技术的进步让叶轮机械的设计变得更加容易，但是由于CFD耗时较多，所以过去的设计方法仍在沿用。
叶轮机械是一个综合性的工程学科，涉及有流体力学、工程热力学、计算流体力学、气体动力学、传热学、结构力学、
转子动力学、材料学、控制科学等领域，还需要先进的加工、密封、轴承、测量等技术作为支撑，叶轮机械的先进程度考验了一个国家综合的科学技术实力。
叶轮机械在国民经济尤其是整个重工业体系中占有十分重要的地位。其中燃气轮机已广泛用来作为航空、电站、舰船、导弹、坦克、重载机车等高端领域的核心动力以及冶金、勘探、化工、土木等一般工业领域的主要或辅助动力，因而有越来越多的人认为，燃气轮机的生产水平已成为衡量一个国家工业整体实力的最重要标志之一。而汽轮机可实现的单机功率更大（可达百万kW级）、转速更高，运行可靠，燃料（多用煤）成本低，技术相对成熟，因而在做为中心电站和大型船舶及军舰的主动力方面有着不可替代的作用。较高的可靠性也使汽轮机在冶金和化工等工业上的应用较燃机更为普遍。
我国的燃气轮机技术水平还相当落后，国内只有南汽等少数几家企业可在引进技术的基础上进行设计和生产。汽轮机的技术整体上与国际先进水平相差不很大，在大型电站汽轮机方面，近几年来以东汽、上汽、哈汽为代表的大型国企的产品在国内电力市场需求量大增的形势刺激下其质量已有了显著的提高；工业用汽轮机方面，我国以杭汽为代表的
工业汽轮机产品甚至已初步具备了打入国际
高端市场的能力。