Un climatizzatore funziona in modo simile a un refrigeratore. Il refrigerante circola attraverso il sistema e cambia di stato o condizione. Il "ciclo di refrigerazione" si compone di quattro processi.
Processi:
1 Il compressore, che pompa il refrigerante lungo il sistema, è il cuore pulsante del climatizzatore. Prima di entrare nel compressore, il refrigerante è un gas a bassa pressione. Grazie all'azione del compressore, diventa un gas ad alta pressione, si riscalda e scorre verso il condensatore.
2 Nel condensatore, il gas ad alta pressione e ad alta temperatura rilascia il proprio calore nell'aria esterna e diventa un liquido sottoraffreddato ad alta pressione.
3 Il liquido ad alta pressione attraversa la valvola di espansione, che ne riduce la pressione. In tal modo, la temperatura scende al di sotto di quella dello spazio refrigerato. Ne risulta un liquido refrigerante freddo, a bassa pressione.
4 Il refrigerante a bassa pressione scorre fino all'evaporatore, dove assorbe calore dall'aria interna attraverso l'evaporazione e si trasforma in un gas a bassa pressione. Il gas ritorna al compressore, dove ricomincia così il ciclo.
Nel caso di una pompa di calore, il ciclo può essere invertito.