中央空調通過一個制冷系統來使室內環境變得涼爽或溫暖。制冷時,它采用一個叫做制冷劑的特殊液體,這個液體在空調系統內部循環流動。制冷劑首先在壓縮機中被壓縮,這一過程會使其溫度上升,之后它流經冷凝器,在這里它釋放熱量給外界,并變成液態。然后,制冷劑流經膨脹閥,壓力降低,溫度也降低,變成低溫低壓的液態。最后,制冷劑進入蒸發器,吸收室內的熱量,使室內溫度下降,而制冷劑自身又回到氣態,循環再次開始。
制熱時,中央空調的工作原理基本相反。它通過倒轉制冷劑的流向來制熱。在這種模式下,蒸發器和冷凝器的功能互換,冷凝器在室內,蒸發器在室外。制冷劑在室外的蒸發器吸收外界的熱量,即使在寒冷的環境下,仍然可以效率地工作,然后再通過系統傳送到室內的冷凝器,釋放熱量,使房間變暖。