物体的三种形态表现为固相、液相和汽相，它们之间的转换涉及热过程。
持续的蒸发制冷过程需经过特定的热循环过程，而实现低温环境蒸发与高温环境下冷凝的技巧则涉及到对环境条件的精细调控。关于气体的压缩与膨胀，理想气体状态方程提供了重要的参考依据。
当气体被压缩时，其体积减小，压强增大，同时会释放热量并导致温度上升，如使用打气筒打气时的体验。相反，当气体膨胀时，其体积增大，压强减小，会吸收热量并导致温度下降，例如喷雾器气体的过程。
制冷循环中汽、液相变的热过程包含四个关键环节：
1. 蒸发器的工作状态为蒸发、吸热、等温和定压。
2. 压缩机在运作时则呈现为压缩、升温、绝热和升压的模式。
3. 冷凝器中则发生冷凝、放热、等温和定压的过程。
4. 膨胀阀则负责膨胀、降温、绝热和降压的任务。
选择制冷剂时，我们倾向于选用接近常规易于沸腾的工质。例如，氨（NH3）和氟利昂（如R22，即二氟－氯甲烷）等都是常用的制冷剂。它们在饱和点以下的特定温度和压力下易于转化为液态，并具有无色、无味、无毒、无腐蚀性且不燃烧的特性，非常适合作为制冷剂使用。尽管氟利昂对臭氧层有一定作用，但我们已经开始寻找其替代品如R410A和R407C等。
制冷机的作用在于它能够在自然状态下使热量从高温物体传递到低温物体（正如水流向低处一样），而空调的独特之处在于它能够将低温环境的热量搬运到高温环境（就像让水流向高处一样）。制冷系统的效率通过制冷系数来衡量，也称为能效比，它是制冷量与总输入电功率的比值。
空气调节的功能不仅包括调节室内温度和湿度，还涉及调节室内空气的洁净度和新鲜度。它还负责控制大空间房屋内的空气流向和流速。需要注意的是，制冷和空气调节是两个不同的概念。
空调系统的供冷方式根据冷媒的不同而有所区别。例如，V系统采用变风量方式，通过组合机组和风道送风来实现供冷；VRV系统则采用制冷剂系统，通过风冷模块和家用机组来实现供冷；而VWV系统则利用冷水系统，通过风机盘管来达到供冷的目的。
在空调运行过程中，需要关注压缩机的出口压力和温度、蒸发器和冷凝器的压力和温度等关键参数。还需要定期对机械设备进行维护保养，包括检查压力、温度、流量、电压、电流等参数，确保密封部件无泄漏，运动部件得到充分润滑，固定部件稳固不松动等。
对于重点部位如转动机械（压缩机、水泵）、水质、冷却塔以及空调和新风机组等，需要特别关注其运行状态并进行定期检查和维护。调试过程中要确保设备参数接近说明书中的额定值，并使设备运行在高效率区间。正常运行后，应记录下参数作为日后巡视检查的参照值。