Schłodzony czynnik w postaci cieczy ponownie zostaje podany na parownik, gdzie się ogrzewa od powietrza w pomieszczeniu i przechodzi w stan gazowy.
thumb|center|350px|Schemat działania klimatyzatora: 1 – skraplacz, 2 – zawór dławiący (lub kapilara), 3 – parownik, 4 – sprężarka.
Klimatyzatory wyposażone w układy sterowania mogą utrzymywać stałą, zadaną temperaturę w pomieszczeniu oraz (w niewielkim zakresie) również wilgotność powietrza.
Początkowo klimatyzator był zwartym urządzeniem, montowanym najczęściej na elewacji budynku lub w oknach. Ze względu jednak na znaczny hałas, jaki generuje sprężarka, zdecydowano się podzielić urządzenie: parownik wraz z wentylatorem tworzy jednostkę wewnętrzną, natomiast skraplacz wraz ze sprężarką – jednostkę zewnętrzną. Obie jednostki połączone są ze sobą dwoma przewodami freonowymi (gazowym i cieczowym). Rozwiązanie takie pozwala umiejscowić jednostkę zewnętrzną z dala od przebywania ludzi. Klimatyzatory podzielone na dwie części, tj. jednostkę wewnętrzną i jednostkę zewnętrzną nazywamy klimatyzatorami typu split.