Cualquier sistema de aire acondicionado automotriz emplea cuatro partes básicas: un compresor mecánico, impulsado por el motor del vehículo; una válvula de expansión, la cual es una restricción hacia donde bombea el compresor; y dos intercambiadores de calor, el evaporador y el condensador. Además, se requiere del refrigerante que fluye a través del sistema.

El compresor (impulsado con una banda) utiliza potencia del motor para comprimir y circular el gas refrigerante a través del sistema. El refrigerante pasa a través del condensador en su camino de la salida del compresor hacia la válvula de expansión. El condensador se localiza fuera del compartimiento de pasajeros, comúnmente enfrente del radiador del vehículo. El refrigerante pasa de la válvula de expansión al evaporador y, después de pasar por la tubería del evaporador, es regresado al compresor. El evaporador está localizado dentro del compartimiento de pasajeros del vehículo.

Cuando el compresor entra en funcionamiento, jala refrigerante de la tubería del evaporador y lo empuja hacia la tubería del condensador disminuyendo la presión del evaporador e incrementando la del condensador. Cuando las presiones de operación adecuadas se establecen, la válvula de expansión se abrirá y permitirá al refrigerante regresar al evaporador a la misma velocidad que el compresor lo está retirando. Bajo estas condiciones, la presión en cada punto del sistema alcanza un nivel constante, pero la presión del condensador será mucho mayor que la presión del evaporador.

La presión en el evaporador es lo suficientemente baja para que el punto de ebullición del refrigerante sea bastante inferior a la temperatura interior del vehículo. Por lo tanto, el líquido se evapora, remueve calor del interior y sale del evaporador como gas. El efecto calorífico producido al pasar el refrigerante a través del compresor le impide al gas licuarse y ocasiona que sea descargado del compresor a muy altas temperaturas. Este gas caliente pasa al condensador. La presión en este lado del sistema es lo suficientemente alta para que el punto de ebullición del refrigerante esté muy por encima de la temperatura exterior. El gas se enfriará hasta llegar a su punto de ebullición y se condensará al ser absorbido el calor por el aire exterior. El refrigerante líquido se vuelve a forzar a través de la válvula de expansión por la presión del condensador.

Refrigerante El refrigerante a utilizar debe ser un líquido con un punto de ebullición bajo para poder hacer uso práctico de la transferencia de calor que ocurre cuando un líquido se evapora.