A serpentina do evaporador é preenchida com fluido refrigerante, que passa do estado líquido para o gasoso ao absorver o calor do ar. Em seguida, esse fluido é bombeado através de outra serpentina para a parte externa do edifício, onde esfria e retorna ao estado líquido. Essa serpentina externa é, portanto, chamada de condensador. Existe uma bomba, chamada compressor, que movimenta o líquido refrigerante entre as duas serpentinas, além de alterar a pressão do líquido refrigerante para garantir que ele evapore e condense na serpentina apropriada.
O motor que aciona o compressor utiliza toda a energia necessária para realizar essa operação, e o sistema geralmente fornece três vezes mais energia de refrigeração do que o compressor consome. Isso ocorre devido à mudança do estado do fluido refrigerante de líquido para gasoso, permitindo que muito mais energia seja transferida do que a utilizada pelo compressor.
Antes da invenção do ar condicionado, o resfriamento era feito armazenando grandes blocos de gelo. Quando os aparelhos de ar condicionado começaram a ser usados, sua capacidade de refrigeração passou a ser medida pela quantidade equivalente de gelo que derreteria em um dia, dando origem ao termo “tonelada” para medir a capacidade de refrigeração do ar condicionado.