制冷是空調器最基本的功能，因此制冷原理也就是空調器最基本的工作原理。

物理學知識告訴我們，物質在從氣態變為液態的液化過程中會放出熱量，而從液態變成氣態的過程中會吸收熱量。這種液相和氣相的相互轉化稱為相變。空調器就是利用這個原理，通過制冷劑（如氟利昂R22）的不斷汽化和液化的相變循環，將室內的熱量吸收后又轉換到室外去，從而達到室內制冷的目的。

空調器的相戀循環也稱為蒸汽壓縮制冷循環，是在制冷系統的四個主要零件壓縮機、冷凝器、毛細管及蒸發器之間進行的，四個零件之間由銅管連接起來。制冷劑在四零件中循環時，將經過4個過程，即壓縮、冷凝、節流及蒸發。這4個熱力學過程組成一個逆卡諾循環，這是一種理論上的理想情況。實際的制冷裝置由于能量的損耗是不可能實現這一循環的。不過可以用此來評價實際制冷循環的完善程度。空調器的制冷循環越接近逆卡諾循環，說明完善程

度越高，其效率也越高。