L'air se déplaçant à l'intérieur de la pièce et dans la partie avant du climatiseur, où se trouve le serpentin de refroidissement, est considéré comme l'air ambiant.
Lorsque le climatiseur sans unité extérieure est démarré, le ventilateur démarre immédiatement, et après quelques secondes, le compresseur démarre également. Le serpentin de l'évaporateur ou de refroidissement se refroidit dès que le compresseur est en marche.
Le ventilateur, situé derrière le serpentin de refroidissement, commence à aspirer l'air ambiant, qui est à haute température et contient également des particules de saleté et de poussière. Cet air est ensuite dirigé vers le ventilateur.
L'air ambiant passe d'abord à travers le filtre, où les particules de saleté et de poussière sont éliminées.
L'air passe ensuite sur le serpentin de refroidissement, où deux processus se produisent :
Puisque la température du serpentin est bien inférieure à celle de l'air ambiant, le réfrigérant à l'intérieur absorbe la chaleur de l'air, ce qui fait baisser sa température — l'air est donc refroidi.
En raison de cette baisse de température, de la rosée se forme à la surface du serpentin de refroidissement, car celui-ci est plus froid que la température du point de rosée de l'air. L’humidité est alors retirée de l’air, réduisant son humidité relative.
Ainsi, lorsque l'air ambiant passe sur le serpentin de refroidissement, sa température et son humidité relative diminuent.
Cet air à basse température et à faible humidité est aspiré par le ventilateur et soufflé à haute pression. Il passe ensuite par un petit conduit à l’intérieur du climatiseur, puis est projeté à l’extérieur du climatiseur par l’ouverture du panneau avant ou de la grille.
Cet air refroidi entre alors dans la pièce et la rafraîchit, en maintenant une température et une humidité basses à l'intérieur.
L'air frais à l'intérieur de la pièce absorbe la chaleur et l'humidité, ce qui augmente sa température et sa teneur en humidité. Cet air est à nouveau aspiré par le ventilateur, et le cycle se répète.
De l'air extérieur se mélange aussi à l'air ambiant, car cet air est renvoyé vers le ventilateur. On l'appelle aussi air de retour ambiant.
De cette manière, le cycle de l'air ambiant continue de se répéter.