汽车空调作为提升驾驶舒适度的重要设备，其制冷原理基于蒸汽压缩制冷循环。首先，压缩机吸入低温低压的气态制冷剂并压缩，使其成为高温高压的气态制冷剂。随后，气态制冷剂进入冷凝器，通过与外界空气的热交换冷却并液化，变成高温高压的液态制冷剂。液态制冷剂经过膨胀阀后，压力和温度骤降，成为低温低压的液态和气态混合制冷剂。最后，这种低温低压的制冷剂进入蒸发器，吸收车内热量，实现制冷效果，同时制冷剂再次变为低温低压的气态，回到压缩机，完成一个制冷循环。
汽车空调系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、孔管或膨胀阀、储液干燥器、高低压管路、鼓风机和控制电路等部分组成。这些部分通过铜管或铝管以及高压橡胶管连接成一个密闭系统。系统工作时，制冷剂在密闭系统内以不同状态循环流动，其过程包括压缩、冷凝放热、节流膨胀和蒸发吸热。
空调压缩机，作为系统的核心部件，安装在发动机前部，由发动机曲轴上的驱动轮经驱动带驱动旋转。它的主要功能是驱动制冷剂循环流动，将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂。常见的压缩机类型包括斜盘式、曲柄连杆式、转子式等。
汽车空调制冷方式虽有显著制冷效果、高稳定性和成熟技术的优点，但也存在能耗较大、制冷剂可能污染环境以及维护修理成本高等缺点。