空调制冷的基本原理是基于热力学第二定律，即能量总是从高温向低温传递。空调通过将室内的热量转移到室外，从而降低室内温度，实现制冷效果。
制冷过程主要包括三个阶段：压缩、扩散和蒸发。在这些过程中，空调机器利用的是一种叫做二甲基甲醚（R-22）或氟利昂（R-410A）的稀有气体，它在不同的温度下具有不同的物理状态，从液态变为气态再回到液态。
在压缩阶段，室外单位中的压缩机会将二甲基甲醚从较低的压力提升到较高的压力，这个过程需要消耗电能，并伴随着温度上升，使得气体达到一定温度后被加热成高温、高压的超临界流体。
随后，在扩散阶段，这个超临界流体进入风扇吹送出的房间内部。由于其极高的温度与相对较低的房间环境形成了巨大的温差，因此这个流体迅速膨胀并释放出大量热量。这一过程类似于潜水员在海底时出现的一种现象——“潜水呛咳”，即由于深海水域大气比皮肤表面要小很多，所以呼吸时深层海水快速进入肺部，导致身体不适，而这里同样是在不同密度间进行了快速变化。
最后，在蒸发阶段，经过膨胀并释放出大量热量后的二氧化碳被导入到屋顶上的蒸发器中。当它接触到室外凉爽干燥的大气时，由于周围环境比其本身更为干燥，它会发生凝结作用，将其中多余部分转换成液态，同时吸收大量湿度，这个过程实际上就是一个自然性的蒸发现象。但因为这时已经是一个远离人群的地方，而且没有直接排放到自然环境中，因此不会造成任何污染问题。
