Основний принцип HVAC базується на термодинамічних циклах, які використовують передачу енергії для регулювання температури, вологості та якості повітря в приміщенні.
Його робота в першу чергу базується на фундаментальному законі передачі тепла від високих до низьких температур, використовуючи фазову зміну холодоагенту (з рідини в газ) при різних тисках для поглинання або виділення тепла. Візьмемо як приклад найпоширеніший холодильний цикл із компресією пари, система складається з чотирьох основних компонентів, які працюють разом для транспортування тепла:
Компресор: як «серце» системи він стискає холодоагент із низькою-температурою-тиску в газ із високою-температурою та високим{3}}тиском, підвищуючи рівень його енергії.
Розширювальний клапан: рідкий холодоагент під високим-тиском зазнає дроселювання, спричиняючи швидке падіння тиску та температури, перетворюючись на низьку-температуру, низький{2}}тиск вологі пари, готуючись до наступного етапу поглинання тепла.
Випарник: холодоагент із низькою-температурою та низьким{1}}тиском поглинає тепло з повітря в приміщенні у випарнику, випаровуючись у газ, тим самим охолоджуючи та осушуючи повітря, досягаючи «поглинання тепла від випаровування».
Конденсатор: тут газоподібний холодоагент із високою-температурою та високим{1}}тиском виділяє тепло назовні (зазвичай зовнішньому повітрю), охолоджується та перетворюється в рідину під високим{2}}тиском, досягаючи «конденсації та виділення тепла».