在分析基于压缩机的冷却系统的工作原理时，必须牢记三种物理现象：
基本物理原理
气体受压缩后温度会升高。 相反，当气体膨胀时，温度会降低。这是热力学第一定律产生的现象之一。
纯液体的温度在沸腾或冷凝时保持恒定。若测量水沸腾时的温度，只要存在液态水，温度将恒定在212°F或100°C。气体冷凝后，系统温度将保持恒定，直到所有气体转化为液体。
流体相变需要大量能量。与使特定量的水从32°F升至211°F相比，完全煮沸相同量的水需要更多能量。这意味着相变期间可存储并释放大量能量。
制冷循环
制冷循环是一个持续过程。制冷剂从压缩机移动到冷凝器，通过计量装置再到蒸发器，然后循环重复（见图1）。
顾名思义，压缩机从蒸发器接收低压气体，并将其压缩转化为高压气体。 随着气体压缩，温度上升。
然后，热的制冷剂气体流至冷凝器。冷凝器是一种换热器，使用较冷的流体（通常是环境空气）冷却制冷剂。当制冷剂流过该换热器时，便冷凝为热液体。液态制冷剂离开冷凝器并流向系统的计量装置。
计量装置可以是膨胀阀或毛细管，用于产生压降。如前文所述，液体的温度和沸点随压力的降低而降低。随着制冷剂液体蒸发，液-气混合物的温度下降。冷的制冷剂随后流至蒸发器。
蒸发器是另一个换热器，它允许热量在热源和制冷剂之间移动。在冷却装置中，热源是流入设备的冷却液。制冷剂以低温气液混合物的形式进入蒸发器。通过设计，热源的温度可始终高于制冷剂沸点。从热源吸收热量后，制冷剂在蒸发器中蒸发，蒸发时的温度保持恒定。随后，制冷剂以气体的形式离开蒸发器，进入压缩机，并再次循环。 
