Bilah turbin
Rotor dan stator

Turbin merupakan jantung dari setiap mesin jet dengan tugas utamanya adalah menggerakkan kompresor. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, tanpa kompresor, tidak akan ada kerja mekanis yang dilakukan pada fluida sebelum pembakaran dan daya dorong yang dihasilkan hanya akan menjadi fungsi dari energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar. Gas hasil pembakaran panas yang masuk ke turbin langsung setelah ruang pembakaran diekspansikan melalui serangkaian bilah rotor dan stator, yang dikenal sebagai tahap, mirip dengan kompresor. Dalam kasus turbin, fluida diekspansikan untuk mengekstraksi kerja yang berguna dan oleh karena itu tekanan fluida turun di setiap tahap turbin. Karena fluida tidak bekerja melawan gradien tekanan yang merugikan (meningkat), pemisahan lapisan batas di atas aerofoil bilah turbin tidak terlalu penting sehingga bilah turbin dapat memiliki sudut serang yang jauh lebih agresif terhadap aliran. Akibatnya, rasio tekanan di seluruh tahap turbin dapat jauh lebih tinggi daripada di seluruh tahap kompresor dan cukup umum bagi satu tahap turbin untuk menggerakkan enam atau tujuh tahap kompresor. Jumlah daya yang dapat diekstraksi dari tahap turbin sangat besar dan satu  bilah turbin (bukan seluruh rotor bilah) dapat menghasilkan hingga 250 bhp. Penggerak terbesar di balik kemajuan teknologi turbin sejak mesin pertama Whittle pada tahun 1930-an adalah pengembangan metode pendinginan canggih dan penggunaan paduan suhu tinggi.
Mirip dengan kompresor, turbin aksial pada sebagian besar pesawat jet modern lebih efisien daripada turbin radial pada laju aliran yang lebih tinggi. Namun, turbin radial masih digunakan pada pesawat modern untuk unit daya tambahan. Contohnya turbin aksial tiga tahap poros tunggal, yaitu tiga tahap turbin menggerakkan semua tahap kompresor melalui satu poros.
Gas panas yang keluar dari ruang pembakaran dan mengenai baris pertama bilah pemandu nosel yang mengubah aliran menjadi bilah turbin yang berputar pada sudut optimal untuk mengekstraksi jumlah kerja terbanyak. Setiap tahap bilah dan bilah memperluas aliran sehingga mengakibatkan penurunan entalpi (jumlah total energi dalam gas pembakaran) dan pemindahan kerja dari fluida ke turbin. Untuk mesin jet sederhana, kinerja keseluruhan mesin ditingkatkan secara lebih efektif dengan mengembangkan tahap kompresor. Pada mesin turbofan by-pass besar, desain aerodinamis turbin sangat penting. Segitiga kecepatan untuk aliran yang melewati satu tahap turbin. Baris turbin yang terpisah biasanya ditempatkan sangat berdekatan, sekitar 20% dari tali bilah, dan kecepatan tangensial bilah rotor w*r  ( w adalah kecepatan putar dan r adalah jari-jari bilah) mendekati kecepatan suara lokal.
Fungsi utama stator bukanlah untuk melakukan kerja tetapi untuk menambahkan pusaran pada aliran guna mengubah sebagian panas internalnya menjadi energi kinetik. Rotor turbin kemudian mengekstraksi kerja dari aliran dengan menghilangkan energi kinetik yang terkait dengan kecepatan pusaran. Dalam kerangka acuan global mesin, aliran ke stator dan rotor sangat tidak stabil dan sangat rumit. Namun, dalam kerangka acuan yang dipasang pada bilah yang berputar, aliran tersebut dapat diasumsikan cukup stabil dengan akurasi yang memadai. Untuk baris pertama stator (atau bilah pemandu nosel), aliran tersebut mengenai arah aliran aksial yang sejajar dan akibatnya diputar melalui sudut β b terhadap arah aksial oleh stator. Dengan demikian, aliran meninggalkan stator pada kecepatan V b terhadap stator yang setara dengan kecepatan V' b pada sudut β' b terhadap bilah yang berputar. Pada kondisi desain optimal, β' b sama dengan sudut bilah rotor. V' c  dan β' c masing-masing adalah kecepatan keluar relatif dan sudut bilah, sehingga sudut putar sama dengan β' b – β' c . Parameter desain yang penting untuk kinerja turbin adalah koefisien bilah φ, yang merupakan rasio penurunan suhu total (yang proporsional dengan kerja yang dilakukan) di seluruh tahap dibagi dengan energi kinetik rotor.
\psi ={\frac {c_{p}(T_{a}-T_{c})}{0,5(\omega r)^{2}}}={\frac {2wa}{\omega r}}(\tan \beta _{b}+\tan \beta _{c})
Efisiensi tinggi dicapai dengan penurunan suhu yang lebih rendah per tahap dan karenanya nilai φ yang lebih kecil dan sudut putar yang lebih rendah β' b  – β' c . Namun nilai φ yang besar diperlukan untuk mengurangi jumlah tahap dan menjaga bobot mesin tetap rendah. Akibatnya, kompromi harus dilakukan antara mengoptimalkan efisiensi termodinamika dan bobot.
Jika tekanan tinggi dari fluida yang keluar dari ruang pembakaran diekspansi dalam satu tahap, kecepatan yang sangat tinggi mendekati 1500 m/s akan dihasilkan, yang karena kerugian yang terkait dengan gelombang kejut supersonik, tidak mungkin digunakan secara efisien. Oleh karena itu, tahap turbin membuat serangkaian ekspansi tambahan yang menghasilkan aliran tepat di atas kecepatan suara lokal, yang, seperti yang ditunjukkan oleh segitiga kecepatan, tampaknya berkurang saat masuk ke tahap berikutnya sebagai akibat dari perubahan kerangka acuan. Dengan demikian, segitiga kecepatan menunjukkan bahwa kecepatan yang meninggalkan stator V b  tinggi dalam kerangka acuan yang sesuai dengan stator tetapi jauh lebih rendah jika dilihat di pintu masuk rotor V' b. Demikian pula kecepatan yang meninggalkan rotor tinggi dalam kerangka acuan relatifnya V' c. tetapi lebih rendah dalam kerangka absolut yang sesuai dengan stator V c. Dengan demikian, setiap baris turbin menerima aliran yang hampir aksial ke bawah mesin dan memutarnya ke arah tangensial sehingga mengurangi luas aliran penampang efektif, yang, dengan konservasi momentum, harus menghasilkan peningkatan kecepatan fluida.