空调制冷的基本原理是基于热能的转换和传输，通过吸收室内空间中的热量并将其排出至外部环境，从而实现室内温度降低。这种过程涉及到三个主要阶段：蒸发、压缩和膨胀。
蒸发阶段是整个制冷过程中最为关键的一环。在此阶段，空调机器中的制冷剂从液态变为气态，并在这个过程中吸收了大量的热量。这个过程类似于水在加温时从液态变为气态所释放出的热量，这种现象被称作潜热。
压缩阶段是为了维持制冷循环继续进行，而这一步骤也是产生动力来源的地方。当气体状的制冷剂进入压缩机后，它会受到巨大的压力作用，导致其温度急剧上升。这一高温、高压状态下的制冷剂经过一个阀门之后，被导向下一步——膨胀阶段。
膨胀阶段发生在膨胀泵或扩散器处，在这里，由于受限空间有限，气体状的制冷剂开始迅速膨胀，同时随之释放出大量高温、高压的流体，这个瞬间实际上就是将室内空间中的余留暖风带来的热量重新排放出去。同时，由于内部摩擦损耗，也会有一部分机械能转化成不可再生的电磁能（即通常说的“无形损失”）。
最后一步是再凝结段，当经过过滤后的低温、低压流体进入蒸发器时，因为接触到的表面温度远低于其自身温度，它很快就凝固成为液态，同时带走了多余的内部潜热，将整个人工循环系统恢复到了初始状态，以便重复以上步骤直至达到稳定工作条件。此时整个设备便形成了一种不断地对比室外和室内两种不同的环境进行平衡调整，使得我们能够享受到清凉舒适的人造微观天空。
