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經過燃燒段噴上燃料點火燃燒，燃燒後的高溫氣流向後進入渦輪段。高溫氣流衝擊渦輪段的葉片，使渦輪旋轉，並驅動發動機的軸心，帶動壓縮段。

若提升渦輪進氣溫度(TIT)，可使熱效率提高並減輕發動機的重量，同時獲得增加的推力。但渦輪進氣溫度受限於材料的性質，因為轉輪是使用耐高溫及腐蝕性的鈷合金，而渦輪葉片則是使用耐高溫、高壓的鎳合金。這兩種材料的的融點為攝氏1,250至1,400度，但材料的強度會因為溫度的關係而降低，故發動機在運轉時此段的溫度一般都在攝氏850至900度之間。

在噴射發動機剛開始大量生產的1950年代，渦輪段的組件均為鍛造方式生產，渦輪進氣溫度還不到攝氏700度。隨著航空發動機材料科學的不斷進步，生產方式也隨之改進，過去在傳統鍛造方式所生產的多晶葉片，現在已完全被在製程環境控制下所生產的單晶成長葉片所取代。

噴射發動機為了提高熱效率與推力，就必須提高渦輪進氣溫度，但是提高的溫度會縮短渦輪葉片的使用壽命，所以渦輪葉片必須提升本身的冷卻能力。因為渦輪進氣溫度遠高於葉片所能承受的溫度，所以一般在渦輪段的葉片設計上，冷卻方式分為外冷卻與內冷卻兩種並用，以保護葉片使之安全運轉。所謂內冷卻，是將壓縮段抽出少許3%的攝氏450度低溫高壓空氣，送到渦輪段葉片內通道，以達到冷卻葉片的作用。至於外冷卻，是將一部份在內冷卻通道的空氣，經過穿孔的渦輪葉片，由內冷卻通道流到葉片表面，與外界的高溫燃氣混合，以達到保護葉片的效果，此種外冷卻方式，一般稱為氣膜或薄膜冷卻。

渦輪葉片所接觸的高溫燃氣溫度可達攝氏1,600度，在定子中的葉片雖曝露於高溫燃氣中，因為只受到氣體的衝擊，不會產生太高的應力。但在轉子中的渦輪葉片，是以每分鐘一萬餘轉的高速運轉，高溫燃氣的溫度因為旋轉的葉片而稍微降低，但葉片承受的離心力相當高，所以轉子的渦輪葉片必需承受頗高的應力。

在渦輪段之後就是噴射發動機的尾管，通過渦輪段的高溫燃氣經由尾管噴出，戰機所使用的發動機則於尾管處增加一段後燃器(Afterburner)與可變（喉部）面積排氣噴嘴(Variable-area Exhaust Nozzle)，而一般商用發動機則無此裝置。