Principiul de functionare al instalatiilor de aer conditionat  si in general al celor frigorifice, are la baza ciclul Carnot inversat - transferul caldurii de la sursa rece la sursa calda se face cu aport de energie.
   Principalele elemente constructive ale unei instalatii frigorifice sunt prezentate schematic in figura de mai jos.

  Pe scurt, instalatia functioneaza astfel: agentul frigorific este comprimat in compresor, racit in condensator, apoi, prin ventilul de laminare i se micsoreaza presiunea, dupa care se destinde in vaporizator si ajunge iarasi in compresor, de unde ciclul se reia.
   Pe langa aceste elemente de baza, aparatele de aer conditionat mai sunt dotate cu filtre, vane cu 2, 3 si 4 cai, senzori, ventilatoare,  termostate, sisteme de protectie, comanda si control etc.
   Corecta functionare si durata de viata a aparatului depind de modul in care este intretinut acesta, tot timpul anului, de personal calificat.
   Intretinerea normala a unitatii interioare consta in verificarea starii componentelor sale de baza - prefiltre si filtre mecanice, bateria vaporizatorului, carcasa, ventilatorul, sistemul electro-mecanic de ghidare al aerului insuflat, placa electronica, senzorii, sistemul de drenaj al condensului, pompa de condens (unde exista).
   Unitatea exterioara contine cateva elemente pretentioase cum sunt: compresorul, tubul capilar, condensatorul. Verificarea functionarii corecte a acestora trebuie facuta la inceputul sezonului cald. De asemenea, trebuie controlata existenta unei cantitati de freon corespunzatoare si completarea atunci cand este necesar.
   Cele doua unitati se leaga printr-un manunchi termoizolat (traseu frigorific) care contine tevi de freon, conductori electrici, furtun pentru eliminarea condensului.
   Marea majoritate a aparatelor de aer conditionat functioneaza si in regim de pompa termica, adica atat pentru racire in sezonul cald, cat si pentru incalzire in sezonul rece. Temperaturile de functionare sunt cuprinse de regula intre -15^oC si 24^oC la incalzire si 16^oC si 43^oC la racire. La temperaturi exterioare de peste 45^oC aerul cald atmosferic nu mai poate raci suficient freonul din unitatea exterioara, performantele frigorifice scazand considerabil.
   De regula, o pompa termica are coeficientul de performanta (COP) in jur de 3, adica pentru 1000 W electrici (absorbiti de la reteaua de curent electric) livreaza 3000 W de caldura. Prin comparatie, un radiator electric, pentru 1000 W absorbiti de la reteaua de curent electric livreaza tot 1000 W de caldura, adica are COP=1. Asadar, incalzirea cu pompa termica este de circa 3 ori mai ieftina decat incalzirea cu radiatorul electric.
   Dezavantajul pompelor termice este ca pe masura ce temperatura aerului exterior scade, puterea termica furnizata de acestea se micsoreaza. Spre exemplu, daca la 10^oC un echipament furnizeaza in interior 4,7 kWfrig (18.000 Btu/h), la -10^oC puterea furnizata scade la jumatate.
   Din acest motiv, nu se recomanda folosirea aparatelor de aer conditionat ca unica sursa de incalzire pe timp de iarna. Ele pot fi folosite cu un randament bun pana la aprox. -5^oC, dar sub aceasta valoare este necesara utilizarea altor sisteme de incalzire - radiatoare electrice, centrale termice, sobe etc.
   Cu un randament mai bun atat pentru racire cat si pentru incalzire se pot folosi aparatele de tip inverter, mai eficiente. Unele invertere depasesc valori ale COP de 4 in timp ce eficienta lor se mentine la parametri ridicati intr-un interval mult mai mare de temperatura.
   Un avantaj al inverterelor este acela ca ele pot furniza aer rece  la interior chiar si in sezonul rece, atunci cand temperatura mediului exterior ajunge la temperaturi negative. Din acest motiv, inverterele sunt foarte utile pentru climatizarea camerelor de servere.

   Necesarul frigorific. Uzual, necesarul de frig al incaperilor din apartamentele de bloc mai vechi de 20 de ani variaza intre 9000 BTU/h (2,64 kWfrig) si 18000 BTU/h (4,7 kWfrig). Diferentele sunt date de: marimea incaperii, orientarea peretelui exterior sau a coltului incaperii (in cazul a doi pereti exteriori), existenta acoperisului-terasa, numarul de persoane din incapere, sursele de caldura etc.
   Spre ex. necesaul de frig al unei incaperi de 20mp cu 1 perete exterior, izolat, cu o fereastra dubla de 3mp, este de circa 2,5 ori mai mic decat al unei incaperi cu aceeasi suprafata dar aflata pe colt, neizolata si aflata la ultimul etaj. Asadar, este gresita alegerea puterii aparatului tinand cont doar de suparafata incaperii. Pentru o buna dimensionare trebuie avuti in vedere mai multi factori.
   Pentru a evita disconfortul termic, vara, diferenta maxima dintre aerul dintr-o incapere climatizata si aerul exterior nu trebuie sa depaseasca  8...10^oC, ca si intre aerul interior si cel insuflat. Deci, daca afara sunt +35^oC, in interior ar trebui sa fie 25...27^oC
   Pentru magazine, restaurante, baruri, discoteci etc. trebuie luata in calcul si instalarea unor sisteme de introducere a aerului proaspat din exterior. Uneori aceasta se face simplu, cu ventilatoare, alteori se folosesc recuperatoarele de caldura.

     Rerfigerantii folositi in instalatiile de aer conditionat sunt:
 - R22      difluormetan (CHClF₂)
 - R407C  un amestec de R32 - 23%, R125 - 25% si R134a - 52%
 - R410A  un amestec de R32 - 50% si R125 - 50%

R22 - ca urmare a regulamentului 2037/2000, incepand cu anul 2010 utilizarea R22 a fost interzisa in Uniunea Europeana.

R407C - are proprietati similare cu R22, motiv pentru care poate inlocui vechiul refrigerant R22 in instalatii, cu modificari minore (inlocuirea uleiului si a filtrului). Exista totusi o usoara scadere a capacitatii si eficientei, dar in esenta R407 poate fi folosit in aceleasi echipamente ca si R22.

R410A - are temperatura de vaporizare extrem de scazuta si aproape nici un potential de fractionare. Acest amestec are presiune de aproximativ 60% mai mare decat R22 in cadrul aplicatiilor de aer conditionat si prin urmare este folosit numai in noile echipamente special concepute pentru a face fata presiunii ridicate. Sistemele proiectate pentru R-410A au componente mai mici (schimbatoare de caldura, compresoare, tevi etc.) cu aceeasi putere de racire comparativ cu R22. Din acest motiv R410 nu poate inlocui R22 in vechile echipamente de aer conditionat.