Eine zentrale Klimaanlage besteht aus zwei Hauptkomponenten: einer Innenluftaufbereitung und einem Außenkompressor. Die Luftaufbereitung enthält eine Verdampferschlange und einen Ventilator, um Luft über die Rohre zu blasen, während die Außenluft Einheit enthält den Kompressor, eine Verflüssigerschlange und einen Abluftventilator.
Die beiden Hälften eines zentralen Luftsystems funktionieren als Einweg-Wärmepumpe. Kühlmittel strömt durch Rohre zur Verdampferschlange, wo es Wärme aus der Luft aufnimmt, die durch das Luftbehandlungsgerät strömt und zu einem Gas wird. Das Niederdruck-Kühlgas strömt zum Kompressor, wo es unter Druck gesetzt wird und seine Temperatur ansteigt. Das unter Druck stehende Gas gelangt in die Verflüssigerschlange, wo es seine Wärme an die Außenatmosphäre abgibt und schnell abkühlt. Das gekühlte Kühlmittel fließt dann zurück ins Innere, um mehr Wärme aufzunehmen.
Neben der Kühlung der Luft dient ein zentrales Luftsystem auch als Entfeuchter für das ganze Haus. Wenn die Luft abkühlt, nimmt die Menge an Wasserdampf ab, die sie aufnehmen kann. Diese überschüssige Feuchtigkeit kondensiert auf der gekühlten Oberfläche der Verdampferschlange, wo sie in eine Auffangwanne und dann durch einen Abfluss fließt.
Eine zentrale Klimaanlage kann Wärme nur in eine Richtung übertragen. Eine Wärmepumpe hingegen ist reversibel. Im Winter nimmt das System Wärme aus der Außenluft oder dem Boden auf und gibt diese Wärme in Innenräumen ab.