Każdy klimatyzator, aby mógł działać musi być wyposażony w wymienniki ciepła, sprężarkę oraz element rozprężny. Elementy te tworzą tzw. obieg chłodniczy w którym krąży czynnik chłodniczy (zazwyczaj freon). Obieg ten to nic innego jak kontrolowana zmiana stanu skupienia czynnika w celu przekazania ciepła. Cykl ten składa się z czterech procesów:
1. Najważniejszym elementem klimatyzatora jest sprężarka, która pompuje czynnik przez system. Do sprężarki trafia gaz o niskim ciśnieniu. Zostaje on poddany wysokiemu ciśnieniu i wysokiej temperaturze.
2. Ze sprężarki czynnik trafia do skraplacza, gdzie sprężony gorący gaz oddaje ciepło do otoczenia i staje się przechłodzoną cieczą o wysokim ciśnieniu.
3. Następnie czynnik przepływa przez element rozprężny gdzie zostaje zmniejszone jego ciśnienie. Skutkiem tego jest powstanie zimnego czynnika w stanie ciekłym.
4. Rozprężony czynnik chłodniczy trafia do parownika, gdzie poprzez parowanie następuje pochłanianie ciepła z powietrza znajdującego się w pomieszczeniu. Znów następuje zmiana stanu skupienia – w tym wypadku z ciekłego w gazowy. Gaz płynie z powrotem do sprężarki, gdzie cały cykl zaczyna się od nowa.
W przypadku pompy ciepła cały cykl może zostać odwrócony.
