Uma turbina propulsora pertence a um grupo de máquinas que convertem a energia do fluxo de um fluido ou gás em um movimento rotacional. Como esta descrição indica, essas máquinas se enquadram em duas categorias básicas: turbinas eólicas ou hidráulicas movidas a hélice. A força rotacional produzida por essas máquinas é mais comumente usada para gerar energia elétrica e, em menor escala, para realizar trabalhos mecânicos. Exemplos comuns de variantes de trabalho mecânico da turbina de hélice são moinhos de vento e certos tipos de moinhos movidos a água. Devido à natureza abundante, renovável e barata da fonte de energia da turbina de hélice, é um dos métodos de produção de energia mais econômicos e ecologicamente corretos já inventados.
Uma turbina de hélice aplica a teoria da hélice convencional ao contrário para aproveitar a energia cinética latente nos fluxos de gás e fluido. As hélices consistem em um eixo central com no mínimo duas pás opostas em forma de aerofólio presas a ele. Normalmente, eles são girados por uma fonte de energia externa para produzir impulso, empurrando ou deslocando ar ou líquido sobre as pás. Em uma turbina a hélice, esse princípio é invertido; um fluxo de ar ou líquido move as pás fazendo-as girar o eixo.
As turbinas eólicas são amplamente utilizadas em todo o mundo para aproveitar a energia eólica para gerar eletricidade, operar moinhos ou bombear água. As turbinas de hélice movidas pelo vento podem ter um projeto de eixo horizontal ou vertical. A variante mais reconhecida é a turbina de eixo horizontal que inclui moinhos de vento tradicionais e geradores eólicos com hélices tipo avião. Igualmente eficaz é a nova geração de projetos de eixo vertical que apresentam palhetas planas ou curvas acionando um eixo vertical. Estes incluem o remo curvo Savonius, o remo plano Giromill e os distintos tipos "eggbeater" Darrieus.
Turbinas horizontais mais antigas exigem que a cabeça da turbina seja mantida voltada para o vento o tempo todo. No caso de exemplos menores, um simples leme tipo cata-vento gira o cabeçote giratório da turbina. As maiores turbinas usam um sistema de sensores de vento e servomotores para manter a hélice voltada para o vento. A maioria dos projetos de turbinas de hélice acionadas pelo vento usa uma caixa de engrenagens para acionar o gerador ou a manivela da bomba na velocidade correta.
Turbinas propulsoras movidas a água são comumente associadas a grandes usinas hidrelétricas, embora existam várias aplicações industriais e agrícolas menores. Essas turbinas funcionam da mesma forma que suas irmãs movidas a vento, embora seu projeto básico seja substancialmente diferente. Essas máquinas são geralmente muito maiores e apresentam designs de pás mais curtas do que as variantes movidas a vento. A mais comum dessas turbinas movidas a água maiores é a turbina Kaplan. As turbinas Kaplan são unidades de reação de alto fluxo e baixa carga usadas na maioria das grandes instalações hidrelétricas.
A variante Kaplan apresenta lâminas ajustáveis levando a níveis de eficiência tipicamente superiores a 90 por cento em uma ampla gama de níveis de água e condições de fluxo. Grande parte da eficiência é alcançada por um caminho de fluxo de água cuidadosamente projetado que retarda o fluxo de saída. Essa desaceleração leva a uma transferência da quantidade máxima de energia cinética para o mecanismo da hélice. As turbinas Kaplan podem produzir saídas de 100 megawatts (100.000.000 watts) ou mais.
A turbina de hélice aproveita as fontes de energia que são renováveis e gratuitas ou extremamente baratas em comparação com as opções de combustíveis fósseis. Os avanços nas tecnologias usadas nesses dispositivos estão continuamente ampliando os limites de sua eficiência e capacidade, e eles podem se tornar um substituto viável para o combustível convencional em um futuro próximo. A tecnologia de turbinas propulsoras também está se tornando cada vez mais acessível, reforçando ainda mais seu papel no âmbito de um cenário de fornecimento de energia mais limpo e verde.