Klimatyzator działa podobnie jak lodówka. Czynnik chłodniczy przepływa przez system, zmieniając swój stan. 'Cykl chłodniczy' składa się z czterech procesów.

Procesy:

1. Sercem klimatyzatora jest sprężarka, która pompuje czynnik chłodniczy przez system. Przed sprężarką czynnik chłodniczy jest gazem pod niskim ciśnieniem. W sprężarce gaz zostaje poddany wysokiemu ciśnieniu i ogrzany, a następnie przepływa w stronę skraplacza.

2. W skraplaczu sprężony gorący gaz oddaje ciepło do powietrza na zewnątrz i staje się przechłodzoną cieczą pod wysokim.

3. Sprężona ciecz przechodzi przez zawór rozprężny, który zmniejsza jej ciśnienie, w wyniku czego temperatura spada poniżej temperatury chłodzonego otoczenia. W efekcie powstaje zimny rozprężony czynnik chłodniczy w stanie ciekłym.

4. Rozprężony czynnik chłodniczy płynie do parownika, gdzie poprzez parowanie pochłania ciepło z powietrza w pomieszczeniu przechodząc w rozprężony stan gazowy. Gaz płynie z powrotem do sprężarki, gdzie cały cykl zaczyna się od nowa.

W przypadku pompy ciepła cały cykl może zostać odwrócony.