Klimatyzator pracuje podobnie jak chłodziarka. Czynnik chłodniczy przepływa przez system i zmienia swój stan skupienia lub parametry. "Cykl chłodniczy" tworzą cztery procesy.
Procesy:
1 Sprężarka przepompowująca czynnik chłodniczy przez system jest sercem klimatyzatora. Przed sprężarką jest czynnik chłodniczy w stanie gazowym o niskim ciśnieniu. Ze względu na działanie sprężarki gaz zyskuje wysokie ciśnienie, ogrzewa się i płynie w kierunku skraplacza.
2 Gaz o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze przekazuje w skraplaczu swoje ciepło do powietrza zewnętrznego i staje się przechłodzoną cieczą o wysokim ciśnieniu.
3 Ciecz o wysokim ciśnieniu przechodzi przez zawór rozprężny, który obniża ciśnienie i dzięki temu temperatura spada poniżej temperatury chłodzonej przestrzeni. Skutkiem tego procesu jest zimny, płynny czynnik chłodniczy o niskim ciśnieniu.
4 Czynnik chłodniczy o niskim ciśnieniu płynie do parownika, gdzie pochłania ciepło z powietrza wewnętrznego i w wyniku odparowania staje się gazem o niskim ciśnieniu. Gaz przepływa z powrotem do sprężarki, gdzie cykl rozpoczyna się od nowa.
W przypadku pompy ciepła ten cykl może być odwrócony.