Centralny system klimatyzacji składa się z dwóch głównych elementów: klimatyzatora wewnętrznego i sprężarki zewnętrznej. Podnośnik powietrza zawiera cewkę parownika i wentylator, który wymusza przepływ powietrza przez rury, podczas gdy zawiera sprężarkę, cewkę skraplacza i wentylator wyciągowy.
Dwie połówki centralnego systemu powietrznego funkcjonują jako jednokierunkowa pompa ciepła. Chłodziwo przepływa przez rury do cewki parownika, gdzie pochłania ciepło z powietrza przechodzącego przez nośnik powietrza i staje się gazem. Niskociśnieniowy gaz chłodzący przepływa do sprężarki, gdzie jest pod ciśnieniem i jej temperatura wzrasta. Gaz pod ciśnieniem dociera do cewki skraplacza, gdzie uwalnia ciepło do atmosfery zewnętrznej i szybko się ochładza. Schłodzone chłodziwo następnie wraca do wnętrza, aby pochłonąć więcej ciepła.
Oprócz chłodzenia powietrza centralny system powietrzny pełni również rolę osuszacza całego domu. W miarę ochładzania powietrza zmniejsza się ilość pary wodnej, którą może utrzymać. Nadmiar wilgoci skrapla się na schłodzonej powierzchni cewki parownika, skąd wpływa do miski kolektora, a następnie przez odpływ.
Centralny klimatyzator może przekazywać ciepło tylko w jednym kierunku. Z drugiej strony pompa ciepła jest odwracalna. Zimą system absorbuje ciepło z powietrza zewnętrznego lub ziemi i uwalnia ciepło w pomieszczeniu.