W oczekiwaniu na co raz większe efekty mocy konstruktorzy motoryzacyjni szukali nowych rozwiązań. Celem było stworzenie jednostek napędowych generujących dużą moc oraz takich , które charakteryzują się dobrą kulturą pracy. Dzięki pracą nad nowymi rozwiązaniami technologicznymi producenci turbosprężarek stworzyli wersję Twin Turbo i Biturbo. Zasada działania jest podobna jak w przypadku silników turbo doładowywanych jedną turbosprężarką. Jedyna różnica opiera się na tym, że powietrze sprężane jest przez dwie turbiny. Rozwiązanie takie najczęściej znajduje zastosowanie w silnikach o dużej mocy powyżej pojemności 2500.
Twin Turbo
Doładowanie Twin Turbo (ang. Twin- bliźniacze) to dwie turbiny takie same turbiny i identyczną charakterystyką pracy. Technologia taka ma zastosowanie w silnikach rzędowych. Obie turbiny pracują równolegle eliminując w ten sposób efekt bezwładności turbiny (tzw. "Turbo dziury") przez zastosowanie dwóch urządzeń pokrywających zapotrzebowanie na powietrze w silnikach o większej pojemności. Zapewnia to wyeliminowanie niedostatku momentu obrotowego przy wolnych obrotach, jak to można zauważyć w samochodach o mniejszej pojemności.
Biturbo
Biturbo jest rozwiązaniem podobnym jednak różniący się sposobem pracy turbosprężarek. W tym systemie jedna turbina – mniejsza, pracuje w zakresie do 1500 od/min, zaś druga – większa uruchamia się w chwili przekroczenia przez silnik 2500 obr/min. w ten sposób dzięki mniejszej turbosprężarce znacznie poprawia się parametry pracy od najniższych obrotów silnika. Natomiast turbina druga - większa dołączana jest w chwili rosnącego momentu obrotowego czyli zwiększonego zapotrzebowania na moc. Dzięki stosowaniu dwóch innych o różnej wielkości znacznie poprawiono zakres efektywnej pracy silnika w całym zakresie obrotów silnika. Plusem takiego rozwiązania jest to, iż mniejsza turbina pracująca przy niższych obrotach charakteryzuje się małą bezwładnością łopatek, wykorzystując gazy wtórne (zjawisko sprzężenia zwrotnego) wytwarzane przez większą turbinę. Zatem posiada ona określoną prędkość zanim będzie jeszcze aktywowana. Jedna napędzana jest nieprzerwalnie przez spaliny, a druga załącza się w chwili większego zapotrzebowania na moc, napędzając także mniejszą turbinę. Podobnie jak w rozwiązaniu Twin Turbo zmniejsza efekt "turbo dziury". Inną zaletą takiego rozwiązania jest fakt, iż większa turbosprężarka osiąga optymalną prędkość obrotową zanim jest potrzebna do wykorzystania.