壓縮機吸入低壓氣體經過壓縮機壓縮變成高溫高壓氣體，高溫氣體通過換熱器把水溫提高，同時高溫氣體會冷凝變成液體。液體再進入蒸發器進行蒸發，（蒸發器蒸發的同時也要有換熱媒體，根據換熱的媒體不同機器的型號結構也不同。常用的有風冷和地源。）液體經過蒸發器后變成低壓低溫氣體，低溫氣體再次被壓縮機吸入進行壓縮。就這樣循環下去，空調側循環水就變成45-55度左右的熱水了。熱水經過管道送到需要采暖的房間，房間安裝有風機盤管把熱水和空氣進行熱交換實現制熱目的。
氣態制冷工質（如氟利昂）經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體后進入冷凝器，與水（空氣）進行等壓熱交換，變成低溫高壓液態。液態工質經干燥過濾器去除水份、雜質，進入膨脹閥節流減壓，成為低溫低壓液態工質，在蒸發器內汽化。液體汽化過程要吸收汽化潛熱，而且液體壓力不同，其飽和溫度（沸點）也不同，壓力越低，飽和溫度越低。例如，1kg的水，在壓力為0.00087MPa，飽和溫度為5℃，汽化時需要吸收2488.7KJ熱量；1kg的氨，在1個標準大氣壓力（0.10133MPa）下，汽化時需要吸收1369.59KJ熱量，溫度可低達-33.33℃。因此，只要創造一定的低壓條件，就可以利用液體的汽化獲取所要求的低溫。依此原理，汽化過程吸取冷凍水的熱量，使冷凍水溫度降低（一般降為7℃）。制冷工質在蒸發器內吸取熱量，溫度升高變成過熱蒸氣，進入壓縮機重復循環過程。蒸氣壓縮式制冷系統主要分為水冷式和風冷式
容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積，將周期性吸入的定量氣體壓縮。常用的容積式制冷壓縮機有往復活塞式制冷壓縮機和回轉式制冷壓縮機。
離心式制冷壓縮機是靠離心力的作用，連續地將所吸入的氣體壓縮。這種壓縮機的轉數高，制冷能力大。國外空調用氟利昂離心式制冷壓縮機的單機制冷量高達30000kw。
吸收式制冷是液體汽化的一種形式，它和蒸氣壓縮式制冷一樣，是利用液態制冷劑在低溫低壓下汽化以達到制冷的目的。所不同的是：蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機械功（或電能）使熱量從低溫物體向高溫物體轉移，而吸收式制冷則是靠消耗熱能來完成這種非自發過程的。
