Suprotno popularnoj percepciji, klima-uređaj (AC) nije dodavanje hladnog zraka u prostoriju, već više odvlačenje topline iz njega. Konačni rezultat je prostor sa znatno manje topline, što ga čini hladnijim za stanare. Klima uređaj iskorištava učinke isparavanja, slično kao što obrisak alkohola čini da se koža osobe osjeća hladnije dok tekućina isparava. Alkohol ne snižava temperaturu kože osobe, već odvlači toplinu iz zraka dok se pretvara u plin.
Jedinice za klimatizaciju sadrže posebnu kemikaliju zvanu rashladno sredstvo, koja ima jedinstvenu sposobnost prelaska iz plina u tekućinu u kratkom vremenu. Rashladno sredstvo pod nazivom freon obično se koristi u jedinicama izmjenične struje, iako postoje i druga komercijalna rashladna sredstva. Rashladno sredstvo se pumpa u jedinicu u tvornici, zajedno s malom količinom ulja za podmazivanje za kompresor.
Dijelovi tipične AC jedinice obično tvore zatvoreni sustav koji se sastoji od kompresora, kondenzatora, ekspanzijskog ventila i termostata. Motorizirani ventilatori pomažu u cirkulaciji klimatiziranog zraka, dok tanka metalna rebra omogućuju brzo rasipanje topline. Najteži dio tipičnog klima uređaja često je kompresor, budući da mora biti dovoljno jak da izdrži značajnu količinu pritiska.
Proces hlađenja područja počinje ulaskom rashladnog sredstva u kompresor, obično smješten na dnu jedinice. U ovom trenutku, rashladno sredstvo je hladan plin. Kako plin ulazi u unutarnju komoru kompresora, kompresor istiskuje rashladno sredstvo i plin postaje vrlo vruć plin pod visokim tlakom. Ovaj vrući plin prolazi kroz niz kondenzacijskih svitaka postavljenih izvan prostorije koja se hladi. Toplina se raspršuje u vanjski zrak, slično kao što hladnjak automobila raspršuje toplinu iz rashladne tekućine motora. Kada rashladno sredstvo dođe do kraja ovih zavojnica, ono je znatno hladnije i u tekućem je obliku.
Ova tekućina je još uvijek pod visokim tlakom, poput sadržaja aerosolne bočice. U slučaju klimatizacije, tekuće rashladno sredstvo se potiskuje kroz vrlo sićušni otvor koji se naziva ekspanzijski ventil. Tekuće rashladno sredstvo izlazi s drugog kraja ekspanzije vrlo male količine odjednom. Budući da rashladno sredstvo isparava na mnogo nižoj temperaturi od vode, ono počinje isparavati dok putuje kroz drugi set zavojnica. To je djelovanje isparavanja koje izvlači toplinu iz okolnog zraka, uključujući zrak koji se nalazi u prostoriji. Ventilator jedinice puše preko metalnih rebara postavljenih preko ovih zavojnica, uzrokujući osjećaj hlađenja u prostoriji.
U ovom trenutku, tekuće rashladno sredstvo ponovno je postalo hladan plin i ponovno ulazi u kompresor, gdje cijeli proces počinje iznova dok termostat ne registrira određenu temperaturu i isključi kompresor. Kada se prostorija zagrije, termostat osjeća dodatnu toplinu i kompresor se ponovno uključuje kako bi stvorio više vrućeg plina pod tlakom. U nekom trenutku, temperatura prostorije može biti jednaka rashladnoj snazi klima uređaja i kompresor će se ponovno isključiti. Sustavi klimatizacije većine kuća imaju koristi od koraka koji štede energiju, kao što su korištenje zastora za prozore i držanje vrata zatvorenima, budući da ne moraju toliko raditi kako bi prostoriju održali na prihvatljivoj razini hladnoće.