Процесс охлаждения в системах кондиционирования проходит в следствии поглощения тепла при кипении хладагента. При слове кипение сразу появляется образ горячей жидкости, но это не всегда так. Рассмотрим процесс кипения с точки зрения физики. Первое на что нужно обратить внимание это то, что температура кипения жидкости непосредственно зависит от давления среды в которой она находится. Получается чем выше давление, тем больше температура кипения и соответственно при уменьшении давления, уменьшается температура кипения. В нормальных условиях, когда атмосферное давление равно 760 миллиметров ртутного столбика ( 1 атмосфера ), температура кипения воды равна плюс 100 градусов Цельсия.  Но при условии понижения давления, к примеру в горах на высоте 7000 метров, процесс кипения воды начнется при температуре приблизительно 50 градусов. Вторым важным фактором является то, что различные жидкости имеют разные температуры кипения. Если рассматривать фреон R-22, который широко используется в холодильном оборудовании, то становится понятно, что в условиях нормального атмосферного давления температура его кипения будет в районе минус 4-8°С. Если жидкий фреон поместить в открытый сосуд находящийся в условиях нормального атмосферного давления и температуры среды, к примеру +10°С, то он мгновенно закипит, при этом будет происходить процесс поглощения большого количества тепла из окружающей среды или материала с которым фреон находится в непосредственном контакте. В холодильном оборудовании процесс кипения фреона происходит не в открытом сосуде, а в теплообменнике, который называется испаритель. В процессе кипения фреона в испарителе происходит активное поглощения тепла от потока воздуха, который проходит через наружную оребренную поверхность трубок испарителя.

Следующим процесс который мы рассмотрим это конденсация паров фреона в жидкость. Температура при которой происходит конденсация паров фреона по аналогии с температурой кипения зависит от давления среды в которой находится фреон. Получается чем выше давление тем больше температура конденсации. Для примера рассмотрим фреон R-22, в котором при давлении 23 атмосферы конденсация происходит при температуре +55°С. В процессе конденсации паров фреона происходит выделение большого количества тепла, которое передается в окружающую среду. В холодильном оборудовании тепло передается наружному воздуху или жидкости. Этот процесс происходит в специальном теплообменнике, который называется конденсатор.

Для того, чтобы процесс охлаждения в холодильной машине происходил непрерывно необходимо постоянно в испаритель подавать жидкий фреон. Для этого фреон помещается в контур, в котором он непрерывно и циклично преобразуется сначала в жидкость, а потом в парообразное состояния. Такое преобразование возможно благодаря использованию компрессора, в котором повышается давление хладагента, в следствии чего становится возможна конденсация.