Secara detail prinsip kerja AC adalah sebagai berikut :
Proses pertama adalah kipas sentrifugal yang ada dalam evaporator menghisap udara di dalam ruangan dan udara tersebut akan bersentuhan dengan pipa coil yang berisi cairan refrigerant. Refrigerant kemudian akan menyerap panas udara sehingga udara menjadi dingin yang menyebabkan refrigerant akan menguap. Refrigerant yang menguap tersebut dikumpulkan dalam penampung uap.

Kemudian tekanan uap yang berasal dari evaporator disirkulasikan menuju kondensor. Selama proses kompresi tersebut berlangsung, temperatur dan tekanan uap refrigerant menjadi naik yang selanjutnya akan ditekan masuk ke dalam kondensor.

Lalu Tekanan refrigerant yang tinggi tersebut diturunkan menggunakan katup ekspansi untuk mengatur laju aliran refrigerant yang masuk dalam evaporator. Saat udara keluar dari condensor udara menjadi panas yang akan berubah menjadi uap. Uap refrigerant memberikan panas kepada udara pendingin dalam condensor yang kemudian akan menjadi embun pada pipa kapiler. Dalam mengeluarkan panas pada condensor, dibantu oleh kipas propeller.

Kemudian agar sirkulasi udara dingin terus-menerus dalam ruangan, diperlukan adanya thermostat untuk mengatur suhu dalam ruangan atau sesuai dengan keinginan. Hal tersebut akan menyebabkan udara dalam ruang menjadi lebih dingin dibanding diluar ruangan sebab udara di dalam ruangan dihisap oleh sentrifugal yang terdapat pada evaporator kemudian terjadi udara bersentuhan dengan pipa/coill evaporator yang didalamnya terdapat gas pendingin (freon). Pada saat ini terjadi adanya perpindahan panas sehingga suhu udara dalam ruangan relatif dingin dari sebelumnya. Saat udara dalam ruangan menjadi lebih dingin, sebaliknya suhu di luar ruangan lebih panas dibanding di dalam ruangan, sebab udara yang di dalam ruangan yang dihisap oleh kipas sentrifugal dan bersentuhan dengan evaporator, serta dibantu dengan komponen AC lainnya, kemudian udara dalam ruangan dikeluarkan oleh kipas udara kondensor. Dalam hal ini udara di luar ruangan dapat dihisap oleh kipas sentrifugal dan masuknya udara melalui kisi-kisi yang terdapat pada AC.

Selanjutnya gas refrigerant bersuhu tinggi saat akhir kompresi di condensor dengan mudah dicairkan dengan udara pendingin pada sistem air cooled atau uap refrigerant menyerap panas udara pendingin dalam condensor sehingga mengembun dan menjadi cairan di luar pipa evaporator. Karena air atau udara pendingin menyerap panas dari refrigerant, maka air atau udara tersebut menjadi panas pada waktu keluar dari kondensor. Uap refrigerant yang sudah menjadi cair ini, kemudian dialirkan ke dalam pipa evaporator melalui katup ekspansi. Kejadian ini akan berulang kembali seperti di atas.