A légkondicionáló a hűtőszekrényhez hasonlóan működik. A hűtőközeg átfolyik a rendszeren, közben halmazállapot-változáson megy keresztül. A „hűtőköri ciklust” négy részfolyamatra oszthatjuk.

1 A légkondicionáló lelke a kompresszor, amely a hűtőközeget szivattyúzza a rendszerben. Mielőtt a kompresszorba érkezne, a hűtőközeg gáz halmazállapotú, nyomása alacsony. A kompresszor emeli a gáz nyomását, amely felmelegszik és a kondenzátorba áramlik.

2 A kondenzátorban a magas hőmérsékletű és nagy nyomású gáz a külső környezet levegőjének adja le a hőt, ezáltal utóhűtött, nagy nyomású folyadék lesz belőle.

3  A nagy nyomású folyadék egy expanziós szelepen halad keresztül, amely csökkenti a nyomást, ezért a hőmérséklet a hűtött légtér hőmérséklete alá megy le. Ennek eredménye a hideg, alacsony nyomású, folyékony hűtőközeg.

4 Az alacsony nyomású hűtőközeg a párologtatóba folyik, ahol a párolgás során felveszi a hőt a belső légtérből, aminek hatására ismét alacsony nyomású gázzá alakul. A gáz a kompresszorba áramlik, így az egész folyamat kezdődik elölről.

Hőszivattyú  esetében a folyamat megfordítható.