Конструкторы могли бы легко сделать так, чтобы в цилиндры двигателя всегда впрыскивалось больше топлива, но, к сожалению это не выход. Дело в том, что в цилиндрах сжигается не только топливо, но и кислород. Кислород необходим для нормального сгорания топлива, причем его количество должно быть достаточно велико. Например, в двигателях, работающих на бензине (с дизельными двигателями ситуация иная), на одну единицу топлива нужно около 15ти единиц воздуха. Соответственно если впрыскивать в цилиндр двигателя больше бензина, придется и увеличивать подачу воздуха. Но ведь объем цилиндров ограничен, а постоянно увеличивать его - дорого и не практично. Выход нашелся в дополнительной подаче воздуха в двигатель.

Классические двигатели засасывают воздух из атмосферы за счет низкого давления в цилиндрах. Этого воздуха мало, поэтому конструкторы пытались придумать способ подать в цилиндр двигателя больше воздуха за то же время. Первым эту загадку решил немец Gottlieb Wilhelm Daimler. Он пришел к выводу, что воздух должен нагнетаться в цилиндры компрессором. Этот компрессор работал на энергии вращения вала двигателя. Этот способ был неудобен тем, что компрессор расходовал большую долю работы двигателя. Инженер из Швейцарии Alfred J. Büchi доработал эту идею и создал первый турбонаддув двигателя, аналог современного. Его система подачи воздуха состояла из двух частей: ротор и компрессор. Ротор (или турбина) работал от энергии выхлопных газов. Выходя с большой скоростью из двигателя, они вращали лопасти турбины. Ротор передавал вращение на компрессор, который и нагнетал воздух из атмосферы в цилиндры. Нагнетаемый воздух имел высокую температуру из-за того, что нагревался при сжатии и контакте с горячими деталями турбонаддува. Поэтому воздух должен проходить через интекуллер - радиатор, охлаждающий его.

Итак, турбонаддув двигателя должен был стать самым эффективным средством для увеличения мощности автомобиля, если бы не несколько "Но".
Во-первых, при своей работе турбина очень быстро вращается, что повышает температуру всей системы. Поэтому нужно было не только создать систему охлаждения, но и производить детали для турбонаддува двигателя из высококачественных материалов, а это не слишком экономно. Эта проблема стала причиной того, что установка турбонаддува в то время производилась только на самолеты. Установка турбонаддува на автомобили была слишком затратной.
Во-вторых, принцип работы турбонаддува таков, что его мощность прямо зависит от количества выхлопных газов. При малых оборотах двигателя, отработанных газов не много и турбина не может сильно разогнаться. Отсюда и низкая эффективность турбонаддува при низких оборотах. Это можно было решить, уменьшив размер турбины. Но при этом и уменьшалась ее мощность, хотя она и работала на низких оборотах. Чтобы не жертвовать ни мощностью, ни работой на низких оборотах, конструкторы начали придумывать системы, сочетающие оба этих свойства.

Изначально проблема была решена, использованием двух турбин вместо одной. Эти турбины имели разный размер и соединялись последовательно. Такая система турбонаддува называлась twin-turbo. Вскоре на смену ей пришла система biturbo. Система имела две турбины небольшого размера. Они быстро разгонялись и вместе могли обеспечить достаточную мощность двигателя. Следующей системой была twin-scroll. Она имела две турбины разного размера, которые брали выхлопные газы от разных цилиндров. Маленькая турбина работала на низких оборотах, а большая давала высокую мощность двигателя на высоких.
Принципиально новой стала система турбонаддува, работающая от одной турбины с изменяемым размером. При увеличении количества оборотов турбина увеличивалась и давала большую мощность двигателя. Такая турбина могла работать на любых оборотах. Установка турбонаддува с такой системой турбин была применена на Porsche 911 Turbo.

Турбина дизельных двигателей считается эффективным средством, однако, пока она не успела включиться, на малых оборотах, эффект турбоямы можно легко нивелировать подключением пауербокса, без необбходимости делать чип-тюнинг.