從工作原理上講，單級和多級都屬于速度式風機的一種，即首先是工作輪在旋轉的過程中，由于旋轉離心力的作用及工作輪中的擴壓流動，使氣體的速度得到提高，隨后在擴壓器中把速度能轉化為壓力能。二者的區別是單級離心風機只有一組葉輪，空氣的壓縮是一次壓縮完成的，而多級離心風機在一根主軸上有多組葉輪，空氣的壓縮是在多組葉輪間逐步完成的。由于離心風機是依靠提高空氣的流動速度即空氣動能來壓縮空氣提高壓力，所以要獲得同樣的壓力，單級離心風機的葉輪必須要比多級風機的轉速高數十倍，通常情況下多級風機的轉速只有數千轉，而單級風機的轉速卻高達數萬轉甚至高達數十萬轉。由于壓力的提供很大程度上依靠轉速的提高，而轉速的提供受到平衡、潤滑及材料性能等多方面的限制，所以單級離心風機更多使用于低壓力場合，而高壓力工況更多使用多級離心風機。單級離心風機一般是依靠齒輪箱獲得極高轉速，由于轉速特別高，所以風機的控制和維護保養特別重要，必須同時配套單獨的潤滑油站，同時由于高轉速帶來諸多部件如葉片等磨損較大，所以單極風機的壽命較多極離心風機低。

單級離心風機主要缺點(相對的)有：
1、機構復雜，機組有潤滑油站，齒輪變速箱等輔助機構和設置
2、轉速高，噪音大
3、維護量大，維護難度高；由于風機的部件磨損快，而且對平衡、裝配要求極高；
4、控制復雜，操作難度大
5、風機容易產生振動