中央空調系統由一個或多個冷熱源系統和多個空氣調節系統組成，該系統不同于傳統冷劑式空調，(如單體機，VRV) 集中處理空氣以達到舒適要求。采用液體氣化制冷的原理為空氣調節系統提供所需冷量，用以抵消室內環境的熱負荷；制熱系統為空氣調節系統提供所需熱量，用以抵消室內環境冷暖負荷。
制冷系統是中央空調系統至關重要的部分，其采用種類、運行方式、結構形式等直接影響了中央空調系統在運行中的經濟性、性、合理性。
水冷中央空調包含四大部件，壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器，制冷劑依次在上述四大部件循環，壓縮機出來的冷媒（制冷劑）高溫高壓的氣體，流經冷凝器，降溫降壓，冷凝器通過冷卻水系統將熱量帶到冷卻塔排出，冷媒繼續流動經過節流裝置，成低溫低壓液體，流經蒸發器，吸熱，再經壓縮。在蒸發器的兩端接有冷凍水循環系統，制冷劑在此次吸的熱量將冷凍水溫度降低，使低溫的水流到用戶端，再經過風機盤管進行熱交換，將冷風吹出。
新風的傳輸方式采用置換式，而非空調氣體的內循環原理和新舊氣體混合的不健康做法，戶外的新穎空氣經過負壓方式會自動吸入室內，經過安裝在臥室、室廳或起居室窗戶上的新風口進入室內時，會自動除塵和過濾。同時，再由對應的室內管路與數個功用房間內的排風口相連，構成的循環系統將帶走室內廢氣，集中在排風口“呼出”，而排出的廢氣不再做循環運用，新舊風形良好的循環。
氣態制冷工質（如氟利昂）經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體后進入冷凝器，與水（空氣）進行等壓熱交換，變成低溫高壓液態。液態工質經干燥過濾器去除水份、雜質，進入膨脹閥節流減壓，成為低溫低壓液態工質，在蒸發器內汽化。液體汽化過程要吸收汽化潛熱，而且液體壓力不同，其飽和溫度（沸點）也不同，壓力越低，飽和溫度越低。例如，1kg的水，在壓力為0.00087MPa，飽和溫度為5℃，汽化時需要吸收2488.7KJ熱量；1kg的氨，在1個標準大氣壓力（0.10133MPa）下，汽化時需要吸收1369.59KJ熱量，溫度可低達-33.33℃。因此，只要創造一定的低壓條件，就可以利用液體的汽化獲取所要求的低溫。依此原理，汽化過程吸取冷凍水的熱量，使冷凍水溫度降低（一般降為7℃）。制冷工質在蒸發器內吸取熱量，溫度升高變成過熱蒸氣，進入壓縮機重復循環過程。
