All'ingresso dell'evaporatore (1) il refrigerante è  a bassa temperatura, a bassa pressione prevalentemente liquido. Passando nell'evaporatore il refrigerante assorbe calore e passa dallo stato liquido a quello di gas saturo e poi di vapore leggermente surriscaldato. Il gas in uscita dall'evaporatore si trova all'incirca nelle seguenti condizioni:  temperatura 7-10° C, pressione 4-5 bar

Il gas surriscaldato viene quindi aspirato dal compressore (2). Il surriscaldamento è essenziale per la salvaguardia del compressore perché garantisce la totale assenza di particelle di liquido nel gas. E' noto infatti che i liquidi, essendo incompressibili, possono causare danni gravi se presenti anche in piccole quantità. Questo fenomeno, noto come "ritorno di liquido", è spesso la causa determinante delle rotture dei compressori.
Il compressore aumenta la pressione e il surriscaldamento del gas e lo invia al condensatore . Il gas in uscita dal compressore si trova all'incirca in queste condizioni: temperatura 100-110° C, pressione 15-18 bar (    queste pressioni sono riferite ai climatizzatori che utilizzano refrigerante R-22; negli impianti a R-410a le pressioni sono di circa il 50% più elevate).

Il tratto di tubo che va dal compressore al condensatore è normalmente molto caldo (da 70 °C fino a 120 °C). Se il tubo è freddo, l'impianto funziona male: al compressore arriva gas umido e non surriscaldato, la resa è molto bassa o nulla e si rischia la rottura del compressore e delle valvole.

Nel condensatore (3) il gas cede calore all'aria esterna più fredda che attraversa lo scambiatore. Il gas viene prima desurriscaldato e poi, per l'effetto combinato della pressione e del raffreddamento, passa allo stato di liquido e infine viene leggermente sottoraffreddato

Il liquido in uscita dal condensatore si trova a una pressione più alta di quella di evaporazione. Pertanto è necessario un dispositivo  che riduca la pressione del liquido dal valore di condensazione al valore di evaporazione. Questo dispositivo è l'organo di laminazione, che svolge la funzione di regolazione della pressione. Nei piccoli impianti l'organo di laminazione è un tubo capillare di rame lungo 1-2 metri e con  diametro di alcuni decimi di millimetro, avvolto a spirale

Nell'organo di laminazione (4) il liquido è costretto a passare attraverso una sezione molto piccola (resistenza), per cui la sua pressione e la sua temperatura diminuiscono. E' importante aggiungere che l'organo di laminazione, oltre a ridurre la pressione del refrigerante, ne aumenta il titolo, cioè il contenuto in vapore: ciò significa che una piccola parte del liquido evapora già nell'organo di laminazione.

Il  diagramma seguente rappresenta le variazioni di pressione e di contenuto di calore del refrigerante nel corso del ciclo frigorifero (linee rette). La parte continua della  curva  è il luogo dei punti in cui  il refrigerante esiste allo stato liquido puro, la  parte tratteggiata il luogo dei punti in cui il refrigerante esiste allo stato di gas puro. Appare evidente che il refrigerante, nelle fasi di evaporazione (1), laminazione (4) e condensazione (3), si trova prevalentemente in uno stato fisico intermedio tra liquido puro e  gas puro, mentre nella fase di compressione (2) il refrigerante è allo stato di gas puro ad alto contenuto di calore, cioè surriscaldato. Si noti inoltre che le fasi di evaporazione e condensazione sono adiabatiche, cioè si svolgono a pressione costante.