普通汽車空調系統一般由製冷系統、採暖系統、通風系統、電氣控制系統四大部分組成。嚴格來說，還應包括空氣淨化系統。高級轎車裝備有炭罐、空氣濾清器和靜電除塵式淨化器等一套較完整的空氣淨化系統，但在普通型轎車中，空氣淨化的任務則由蒸發器直接完成。製冷系統 製冷系統主要由壓縮機、冷凝器、儲液乾燥器、膨脹閥、蒸發器、冷凝器散熱風扇、製冷管道、製冷劑等組成，採暖系統 採暖系統主要由加熱器、水閥、水管、發動機冷卻液等組成，通風系統(又稱送風系統) 送風系統由進氣模式風門、鼓風機(又稱送風機)、混合氣模式風門、氣流模式風門、導風管等組成。
汽車室內或室外未經調節的空氣，經鼓風機作用送至蒸發器或暖風芯處，此時已被調節成冷空氣或暖空氣的空氣瓶，根據風門模式伺服電動機開啟角度而流向相應的出風口，控制電路 控制電路包括點火開關、A/C開關、電磁離合器、鼓風機開關及調速電阻器、各種溫度傳感器、製冷劑高低壓力開關、溫度控制器、送風模式控制裝置、各種繼電器等。目前轎車的空調壓縮機大都以汽車發動機作為動力源，壓縮機的開停以電磁離合器動作決定，而電磁離合器的工作時機是以各種溫度、壓力、轉速等信號為主要參考數據來決定的。
為避免蒸發器表面溫度過低，造成表面結霜，影響製冷效果，參考數據來決定的。為避免蒸發器表面溫度過低，造成表面結霜，影響製冷效果，所以設有溫度控制器(恆溫器)，用蒸發器表面溫度作為控制信號，控制電磁離合器的動作。若壓縮機溫度過高，會造成高壓部分因壓力異常升高而損壞，所以設有過熱開關或高壓壓力開關。
如果系統製冷劑缺乏，則可能冷凍潤滑油也缺乏，壓縮機若在這種幹摩擦情況下運轉，很容易損壞，因此系統必須設有低壓壓力開關，當系統壓力過低時會自動切斷壓縮機的工作電源。普通汽車空調的工作原理是，空調壓縮機由發動機驅動旋轉;由壓縮機排出的高溫、高壓製冷劑蒸氣，通過高壓液管進入汽車空調的冷凝器。
由於高溫、高壓的製冷劑蒸汽溫度高於車外的空氣溫度，因此借用冷凝器風扇使冷凝器中製冷劑蒸氣的熱量被車外空氣帶走，使高溫、高壓的製冷劑蒸氣冷凝成為較高溫度的高壓液體，通過高壓液管流入儲液乾燥器，經乾燥和過濾後，流過膨脹閥。在膨脹閥的節流作用下，製冷劑變成低溫、低壓的液體而進入汽車空調的蒸發器。
在定壓下氣化並吸收蒸發器管外空氣中的熱量，使流經蒸發器的車內循環空氣的溫度降低成為冷氣，通過鼓風機送入車內，降低車內的空氣溫度。氣化後的製冷劑蒸氣，由壓縮機吸入進行壓縮，又變成高溫、高壓的製冷劑氣體，通過高壓軟管壓入汽車空調的冷凝器，完成汽車空調的一個製冷循環。如此循環，藉助於製冷劑狀態的變化，達到製冷的目的。