Když se oběžné kolo otáčí, plyn vstupuje do oběžného kola ze vstupu axiálně a je tlačen lopatkou na oběžném kole, aby se zvýšila energie plynu, a poté proudí do vodící lopatky. Vodicí lopatka přeměňuje vychýlený proud vzduchu na axiální proudění a zároveň vede plyn do difuzní trubice, aby dále přeměňovala kinetickou energii plynu na tlakovou, a nakonec jej vede do pracovního potrubí.
Lopatky axiálního ventilátoru fungují podobně jako křídla letadla. Ten však zvedne křídla a podpírá váhu letadla, zatímco axiální ventilátor drží vzduch na místě a pohybuje s ním.
Průřez axiálního ventilátoru je obvykle křídlový. Čepel může být fixována v poloze nebo může být otočena kolem své podélné osy. Úhel lopatky vůči proudu vzduchu nebo rozteč lopatky mohou být nenastavitelné nebo nastavitelné. Změna úhlu nebo rozteče lopatek je jednou z hlavních výhod axiálního ventilátoru. Malá rozteč lopatek Úhel vytváří nižší průtok, zatímco zvětšující se rozteč vytváří vyšší průtok.
Pokročilé axiální ventilátory mohou měnit rozteč lopatek během chodu ventilátoru (podobně jako rotor vrtulníku) a podle toho měnit průtok. Toto se nazývá axiální ventilátor s nastavitelnými lopatkami (VP).