L'evaporazione è un processo di raffreddamento perché quando il liquido diventa gas, ha bisogno di più energia, e quindi deve prendere quell'energia dai suoi dintorni. L'energia è sotto forma di calore, e quando l'energia termica esce con il liquido di evaporazione, l'ambiente diventa più fresco di conseguenza. Questo ha a che fare con le proprietà dei diversi stati della materia.
Le molecole di gas si muovono molto più rapidamente delle molecole liquide (e di quelle solide in particolare). Il movimento richiede energia cinetica, e più velocemente una molecola si muove, più energia cinetica ha bisogno.
Per molte persone, aiuta a pensare a come funziona il sudore. Il corpo rilascia sudore attraverso i pori, ma la sudorazione non completa il lavoro di raffreddamento. Il sudore evapora, portando via il calore dal corpo. All'interno delle molecole, sia i solidi che i liquidi hanno forze al lavoro che tengono insieme la molecola e la collegano ad altre molecole. Affinché un solido diventi un liquido, e quindi che un liquido diventi un gas, quelle forze attrattive devono rompere. La fonte di energia necessaria per rompere quelle forze è l'eccesso di calore nel sistema. Quindi, mentre l'evaporazione porta al raffreddamento, non porta a una perdita di energia. Invece, l'energia si converte semplicemente dall'energia termica in energia cinetica per le molecole di gas.