空调的影响因素
这个循环用的是普适气体定律)PV = nRT，其中P代表气压，V代表体积，R代表普适气体常数，T代表温度，N是气体的摩尔数(1 mol = 6.022×1023粒子)。
最常见的制冷循环使用电动机驱动压缩机。在汽车中，压缩机由发动机的曲轴通过皮带轮驱动，两者都使用电动机进行空气循环。因为热量吸收时会蒸发，释放时会冷凝，所以空调用压缩机改变两个区间的压力，用泵使制冷剂流动。制冷剂将被泵入冷却室(蒸发盘管)，低压低温使制冷剂蒸发成蒸汽吸热。在另一个区间(冷凝器)中，制冷剂的蒸气被压缩并通过另一个热交换盘管，该盘管冷凝成液体并释放先前在冷区间中吸收的热量。冷冻空调设备通常会降低被处理空气的湿度。相对较冷(露点以下)的蒸发盘管将被处理空气中的水蒸气冷凝，就像冷饮会将容器外空气中的水蒸气冷凝一样，所以水会通过污水管流走，这样会将冷冻空间中的水蒸气带走，降低相对湿度。因为人体会通过蒸发汗液自然降低体温，更干燥的空气会提高人体的舒适度。舒适的空调系统通常设计为排出相对湿度为40%至60%的空气。在食品零售商的财产中，大型开放式冰柜可以用作有效的空气除湿设备。
有些空调设备只会对空气进行干燥而不会降低空气的温度，其运行方式与普通空调设备类似，只是在进风口和出风口之间增加了一个热交换器和一个对流风扇，可以达到类似于热带潮湿气候下空调的舒适程度，但只消耗约1/3的电能。这种空调也适合一些对较冷的空气不适应的人。氟利昂(氯氟甲烷)是杜邦化学公司和其他公司生产的一系列含氯氟烃化学品的商标名。这些制冷剂由于其高稳定性和安全性而被广泛使用。但有证据表明，这些含氯的制冷剂在释放到大气中时会上升到高层大气中，其化学作用尚不清楚，但认为CFC在平流层中受到紫外线照射而分解，释放出氯粒子。氯粒子成为臭氧分解的催化剂，严重破坏保护地球免受紫外线辐射的臭氧层。氯将继续作为催化剂，直到它与其他颗粒的成分稳定。已经禁止生产的稀有CFC制冷剂包括R-11和R-12。逐步禁止生产的制冷剂有HCFC (R-22，家庭常用)和HFC (R-134a，汽车用)，已经完全替代CFC。根据《蒙特利尔议定书》,氟氯烃已被逐步淘汰，取而代之的是氢氟碳化合物(HFCs ),如R-410a和R404，不含氯化物。
除了使用化学制冷剂或化学混合制冷剂外，传统上使用天然制冷剂(制冷剂)氨气制作冰块，但由于氨气物理特性(如易燃性、毒性、气味、腐蚀性)的影响，不适合传统的家庭空调环境。多用于渔船或工业制冰。另一种发展中的天然制冷剂(制冷剂)是二氧化碳。由于其超临界压缩特性，在热水热泵中具有优异的优势。空调设备的功率在美国通常用一个技术术语“冷吨”来表示。一个“冷吨”的定义是:冷却一个“短吨”(等于2000磅或907公斤)的冰需要24小时才能溶解所需的制冷功率。等于12000英制热量单位/小时或3510瓦。住宅建筑(独立式别墅建筑)的中央空调系统通常容量为1至5冷吨。
在车内，空调在交流和DC系统的转换中需要消耗大约5马力(4千瓦)。一些建筑使用燃气锅炉发电。锅炉产生的热废气可以用来驱动一种叫做吸收式制冷机组的装置来制造冷水。制得的冷水可以通过末端冷却设备用来冷却空气，达到空调的目的。这种发电和制冷的能源两用技术非常有吸引力，特别是在燃料价格合适、有各种使用需求的地区。这种同时产生热、电、冷的系统称为“三联供”系统。