涡轮转子叶片在高温高压燃气的冲击下处于高速旋转状态，转速可超过10000转/分甚至更高，承受的热负荷、气动载荷、离心力和振动载荷等很大。

根据结构可将涡轮转子叶片分为无围带叶片和带围带叶片，通常无围带叶片用于高压级的低展弦比叶片，带围带叶片用于低压级大展弦比叶片，相邻叶片的围带抵紧后可以减小叶片的扭曲变形和弯曲变形，增强叶片的刚性并起到减振作用。单个叶片可分为叶身、端壁、叶顶和叶根等区域，叶身又可分为压力面（凹面）和吸力面（凸面），压力面和吸力面型线的差异一方面使气流可以在叶片中膨胀加速，最关键的是产生周向的静压载荷并驱动转子高速旋转。

航空发动机高压涡轮第一级转子叶片进气温度已超过1700℃，因此涡轮高压转子叶片均采用高温高强度镍基合金，通过定向结晶工艺铸造成单晶结构，此时叶片强度最大的方向与叶片受力最大的方向一致，具有更高的强度和更好的力学性能。在采用先进合金材料的同时，叶片表面涂有热障涂层，叶片内部布置有复杂的冷却通道和强化传热结构，叶片表面布置有大量冷却孔。从压气机抽来的低温气体从叶片根部冷却通道进入叶片内部，对叶片进行冷却并通过叶片表面气膜孔吹出，形成保护气膜，使叶片表面与高温燃气隔开，以保证叶片的安全可靠运行和使用寿命。为了进一步提高涡轮前温度，涡轮转子叶片需要更高耐热性能的新型材料和更先进的冷却技术，如陶瓷基材料和发散冷却技术等，同时3D打印技术也逐渐用于涡轮转子叶片制造，以满足更复杂叶片冷却结构的制造需求，但这些技术尚处于研究阶段。