汽车空调制冷系统各部件之间采用铜管（或者铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态再找个密闭系统内循环流动，每一循环有4个基本过程。
汽车空调制冷系统反复的将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断在蒸发器中吸热汽化，使蒸发器始终保持很低的温度，而用于车内空气的降温除湿，在制冷循环系统中压缩机是动力源。
在汽车空调系统中，压缩机由发动机曲轴上的驱动带驱动旋转，并将蒸发器中因吸收车内热量而汽化的低温低压气态制冷剂a经低压管路和低压阀吸入压缩机。低温低压气态制冷剂经压缩机压缩后变成高温（约65摄氏度）高压（约千帕）的气态制冷剂。经高压阀和高压软管送入发动机散热器前面的冷凝器，制冷剂在冷凝器中，由车外空气冷却成高温（约55摄氏度）高压（约kpa）的液态制冷剂，并从冷凝器底部流向储液干燥器，经储液干燥器过滤，脱水后，由高压软管送入热力膨胀阀，经热力膨胀阀节流降压后变成低温，（约-5摄氏度）低压（约kpa）的液态制冷剂进入蒸发器。并在蒸发器内大量吸收蒸发器管壁及周围空气的热量而蒸发汽化使蒸发器表面及其周围的车内热空气温度降低。
当鼓风机将车内热空气或窗外热空气强制吹过蒸发器表面时，热空气便被蒸发器冷却而变成冷气送回车内空间，从而达到降低车内温度的目的。液态制冷剂在蒸发器内吸热汽化为低温（约为0摄氏度）低压（约Kpa）的气态制冷剂，并经流低压软管，由压缩机再次吸入，从而完成制冷循环。