Принцип роботи будь-якого, в тому числі мобільного кондиціонера, ґрунтується на законі елементарної фізики, згідно з яким будь-яка рідина, випаровуючись, поглинає тепло. Тому, всупереч розхожій думці, кондиціонери не виділяють холод, а, навпаки, поглинають тепло кімнати.
Конструкція кондиціонера являє собою замкнуте коло — контур, в якому працює охолоджуюча рідина, так звань холодоагент, роль якого частіше всього виконує фреон. Схема роботи кондиціонера наступна: випаровуючись у внутрішньому блоці, фреон поглинає тепло з приміщення, виносить його на зовнішній вуличний блок, де змінює своє газоподібний стан на рідке і в якості конденсату виділяє тепло. Роль прискорювача даного процесу відіграють вентилятори, а функцію обміну теплом забезпечують теплообмінники. Щоб змусити фреон кипіти і випаровуватися, в теплообміннику штучно створен необхідний тиск, що забезпечує потрібну температуру фазового переходу рідини в пару.
У випадку з обігрівом приміщення в холодну пору року, процес залишається незмінним, тільки система працює у зворотному порядку. Саме тому часто спліт-системи неефективні при низьких температурах.
