为解决发动机低速转矩和涡轮迟滞等问题，降低燃油消耗率，减少有害物的排放。涡轮增压技术主要向以下三个方向发展：
可变混流式涡轮增压技术综合了可变截面涡轮增压技术和混流式涡轮增压技术。事实证明：使用可变喷嘴涡轮增压器后能够有效的改善发动机低速转矩和涡轮迟滞问题，降低有害物的排放。而混流式涡轮则在高转速、小型化、大容量的发展方向下较径流式涡轮有着较为显著的优点。因此，将可变喷嘴与混流式涡轮结合，设计出可变混流式涡轮增压（VN-MT）成为目前增压器的研究方向之一。
可变二级增压技术融合了可变截面涡轮增压技术和二级涡轮增压技术，极大拓宽了增压器高效流量范围，在重型柴油机和高性能轿车柴油机上都有良好的应用前景。如图7所示，在发动机低速时，调节阀关闭，所有废气先经高压级涡轮膨胀，再经低压级涡轮膨胀；当发动机在高速大负荷工况时，调节阀打开，部分废气不经高压级涡轮而直接经低压级涡轮膨胀后排出，以降低高压级涡轮功，从而降低高压级压气机压比，使总进气压比不超过设定值。
此外，对于高原柴油机，由于空气密度较低，进气量减少，只采用单级涡轮增压技术不能够满足柴油机动力性要求。可变二级涡轮增压技术可以使发动机在全海拔具有最佳的动力性和燃油经济性。可以认为可变二级增压技术是提高发动机的升功率、低速转矩，满足未来严格排放法规和满足未来高功率密度发动机需求的重要技术。
复合增压技术同时采用机械增压技术和涡轮增压技术，理论上可以彻底消除涡轮迟滞问题。但由于复合增压器结构复杂，因此长期以来在应用上受到一定的限制，一般只用在二冲程柴油机和一些特殊场合。如图8所示，在发动机低转速时，用机械增压器提供进气，从而消除涡轮介人前由于压缩比不够高造成的功率下降问题；当发动机转速达到一定程度，涡轮完全启动后，机械增压器自动断开，由涡轮增压器提供进气。复合增压型发动机很好地发挥了机械增压技术和涡轮增压技术的优点，在发动机全工况范围，提高发动机的输出功率和输出转矩，彻底消除涡轮迟滞问题，它代表着未来涡轮增压技术的发展方向。
