Klimatska naprava deluje podobno kot hladilnik. Hladilno sredstvo teče skozi sistem, pri tem pa spreminja svoje agregatno stanje. Hladilni cikel ima štiri korake.
Koraki:
1 Kompresor, ki črpa hladilno sredstvo po sistemu, je srce klimatske naprave. Pred kompresorjem je hladilno sredstvo plinasto in pod nizkim tlakom. Zaradi kompresorja se zvišata tlak in temperatura plina, ki steče proti kondenzatorju.
2 V kondenzatorju vroči plin pod visokim tlakom odda svojo toploto zraku okolice in postane tekočina pod visokim tlakom.
3 Tekočina pod visokim tlakom nato potuje skozi ekspanzijski ventil, kar zniža njen tlak, njena temperatura pa pade pod temperaturo ohlajenega prostora. Zaradi tega dobimo hladno tekoče hladilno sredstvo pod nizkim tlakom.
4 Hladilno sredstvo pod nizkim tlakom steče v uparjalnik, kjer prevzame toploto iz zraka v notranjosti in postane plin pod nizkim tlakom. Plin nato steče nazaj v kompresor in cikel se začne znova.
Pri toplotnih črpalkah je mogoče cikel tudi obrniti.