Основният принцип на HVAC се основава на термодинамични цикли, използващи пренос на енергия за регулиране на вътрешната температура, влажност и качество на въздуха.
Работата му основно разчита на основния закон за пренос на топлина от високи към ниски температури, използвайки фазовата промяна на хладилния агент (течност към газ) при различни налягания, за да абсорбира или освобождава топлина. Като вземем за пример най-разпространения хладилен цикъл с компресия на пара, системата се състои от четири основни компонента, които работят заедно за пренос на топлина:
Компресор: Като „сърцето“ на системата, той компресира хладилния газ с ниска-температура и ниско-налягане в газ с висока-температура и високо-налягане, повишавайки неговото енергийно ниво.
Разширителен вентил: Течният хладилен агент под високо-налягане претърпява дроселиране, причинявайки бърз спад на налягането и температурата, превръщайки се във влажна пара с ниска-температура, ниско-налягане, подготвяйки се за следващата стъпка на поглъщане на топлина.
Изпарител: Хладилният агент с ниска-температура и ниско{1}}налягане абсорбира топлината от вътрешния въздух в изпарителя, изпарявайки се в газ, като по този начин охлажда и обезвлажнява въздуха, постигайки „поглъщане на топлина чрез изпаряване“.
Кондензатор: Тук хладилният газ с висока-температура и високо{1}}налягане отделя топлина навън (обикновено външен въздух), охлажда се и се втечнява в течност под високо-налягане, постигайки „кондензация и освобождаване на топлина“.