壓縮機吸入從蒸發器出來的較低壓力的工質蒸汽，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經節流閥節流后，成為壓力較低的液體后，送入蒸發器，在蒸發器中吸熱蒸發而成為壓力較低的蒸汽，從而完成制冷循環。對某些應用來說，氣體必須通過一根長長的管子（通常盤成螺線管），以便讓熱量散失到四周的空氣中，銅之類的導熱金屬常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經常在管道上附加散熱片以加速散熱。散熱片是用良導熱金屬制成的平板。
蒸發器就是室內機里面的，管子組成的，套有翅片。通過加熱使溶液濃縮或從溶液中析出晶粒的設備。主要由加熱室和蒸發室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發所需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發室使氣液兩相完全分離。加熱室中產生的蒸氣帶有大量液沫，到了較大空間的蒸發室后，這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。
空調分為單冷空調和冷暖兩用空調，工作原理是一樣的，空調以前大多一般使用的制冷劑是氟利昂。 氟利昂的特性是：由氣態變為液態時，釋放大量的熱量。而由液態轉變為氣態時，會吸收大量的熱量。（即先吸熱氣化再液化放熱）空調就是據此原理而設計的。
壓縮機將氣態的制冷劑壓縮為高溫高壓的氣態制冷劑，然后送到冷凝器（室外機）散熱后成為常溫高壓的液態制冷劑，所以室外機吹出來的是熱風。
然后到毛細管，進入蒸發器（室內機），由于制冷劑從毛細管到達蒸發器后空間突然增大，壓力減小，液態的制冷劑就會汽化，變成氣態低溫的制冷劑，從而吸收大量的熱量，蒸發器就會變冷，室內機的風扇將室內的空氣從蒸發器中吹過，所以室內機吹出來的就是冷風；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發器后就會凝結成水滴，順著水管流出去，這就是空調會出水的原因。