يعمل مكيف السيارة على مبدأ تحويل الطور الفيزيائي لسائل التبريد المسمى فريون (بالانجليزية: freon) من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية وبالعكس، إذ تبدأ دورة التبريد من الضاغط؛ الذي يقوم بضغط سائل التبريد الواصل إليه على شكل غاز منخفض الضغط ليصبح على شكل غاز عالٍ الضغط عالي الحرارة، ثم يتم نقله إلى المكثف والذي يقوم باستخلاص الحرارة الموجودة داخل ذلك الغاز ونقلها إلى البيئة الخارجية وبالتالي انخفاض درجة حرارته وتحويل الغاز إلى سائل عالٍ الضغط، ليتم بعد ذلك نقل السائل إلى المبخر والذي يحتوي على صمام التمدد، الذي بدوره يقلل من ضغط السائل مما يؤدي إلى هبوط حاد بدرجات الحرارة، وبعد ذلك يتم ضخ هواء ساخن من المقصورة على المبخر مما يؤدي إلى انتقال الحرارة من الهواء إلى المبخر وبالتالي إلى السائل داخله، فيتحول السائل إلى غاز ليصبح غاز منخفض الضغط، وبذلك تكتمل دورة التبريد لتبدأ مرة أخرى من الضاغط.[1]
ينقسم مكيف السيارة إلى قسمين رئيسيين اعتماداً على ضغط سائل التبريد داخل النظام، كما يتفرع كل قسم إلى عدة أجزاء تعمل جميعها معاً لإنجاز المهمة، وهي كما يأتي:[2]
يحتوي الجزء ذو الضغط المرتفع على سائل التبريد بصيغة عالية الضغط سواء كان في الحالة الغازية أو الحالة السائلة، ويحتوي على ما يأتي:[2]
يحتوي الجزء ذو الضغط المنخفض على سائل التبريد بصيغة منخفضة الضغط سواء كانت سائلة أو غازية، وهي كما يأتي:[3]
يمكن استعمال مكيف السيارة بطرق تضمن الحصول على أفضل كفاءة تبريد له كما يأتي:[4]