空调制冷系统的运作原理基于物理学中的热力学定律，特别是热传递和相变过程。其核心部件包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。以下是制冷过程的具体步骤：
首先，制冷剂在压缩机中被加压，变成高温高压的气体。随后，这些高温高压的气体进入冷凝器，通过散热片将热量散发到外部空气中，使制冷剂冷却并凝结成中温高压的液体。接下来，液态制冷剂流经膨胀阀，经过节流膨胀后，变成低温低压的液态制冷剂。最后，低温低压的制冷剂进入蒸发器，在蒸发器中吸收室内空气的热量，使空气温度降低，同时制冷剂自身蒸发变成低温低压的气体。
这个过程不断循环，使得空调能够持续将室内热量转移到室外，从而实现制冷效果。整个系统中，制冷剂的相变和热传递是关键，通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发的四个主要步骤，完成能量的转换和传递，达到调节室内温度的目的。