Kjerneprinsippet for HVAC er basert på termodynamiske sykluser, som bruker energioverføring for å regulere innendørs temperatur, fuktighet og luftkvalitet.
Dens drift er først og fremst avhengig av den grunnleggende loven om varmeoverføring fra høye til lave temperaturer, ved å utnytte faseendringen til kjølemediet (væske til gass) ved forskjellige trykk for å absorbere eller frigjøre varme. Med den vanligste dampkompresjonskjølesyklusen som et eksempel, består systemet av fire kjernekomponenter som arbeider sammen for å transportere varme:
Kompressor: Som systemets "hjerte" komprimerer den kjølemediegassen med lav-temperatur og lavt-trykk til en gass med høy-temperatur og høyt- trykk, og øker energinivået.
Ekspansjonsventil: Flytende-høytrykkskjølemiddel gjennomgår struping, noe som forårsaker et raskt fall i trykk og temperatur, og omdannes til lav-temperatur og lavt-trykk våt damp, og forbereder seg på neste trinn av varmeabsorpsjon.
Fordamper: Kuldemediet med lav-temperatur og lavt-trykk absorberer varme fra inneluften i fordamperen, fordamper til en gass, og avkjøler og avfukter dermed luften, og oppnår "fordampende varmeabsorpsjon".
Kondensator: Her frigjør kjølemediegassen med høy-temperatur og høyt-trykk varme til utsiden (vanligvis uteluft), avkjøler og flyter til en væske med høyt-trykk, og oppnår "kondensering og varmefrigjøring".