Un sistema di climatizzazione centralizzato è costituito da due componenti principali: un dispositivo di trattamento dell'aria interno e un compressore esterno. L'unità di trattamento dell'aria contiene una serpentina dell'evaporatore e una ventola per forzare l'aria sui tubi, mentre l'esterno l'unità contiene il compressore, una bobina del condensatore e un ventilatore di scarico.
Le due metà di un sistema di aria centrale funzionano come una pompa di calore a senso unico. Il refrigerante fluisce attraverso i tubi fino alla serpentina dell'evaporatore, dove assorbe il calore dall'aria che passa attraverso il sistema di trattamento dell'aria e diventa un gas. Il gas refrigerante a bassa pressione scorre verso il compressore, dove viene pressurizzato e la sua temperatura aumenta. Il gas pressurizzato raggiunge la serpentina del condensatore, dove rilascia il suo calore nell'atmosfera esterna e si raffredda rapidamente. Il refrigerante refrigerato torna quindi all'interno per assorbire più calore.
Oltre al raffreddamento dell'aria, un sistema di aria centrale funge anche da deumidificatore per tutta la casa. Quando l'aria si raffredda, la quantità di vapore acqueo che può contenere diminuisce. Questa umidità in eccesso si condensa sulla superficie raffreddata della serpentina dell'evaporatore, dove scorre in una vaschetta del collettore e quindi fuori attraverso uno scarico.
Un condizionatore d'aria centrale può trasmettere calore solo in una direzione. Una pompa di calore, d'altra parte, è reversibile. In inverno, il sistema assorbe il calore dall'aria o dal terreno esterno e rilascia il calore all'interno.
