Ilmajäähdytetyn jäähdytysyksikön toiminta saattaa tuntua itsestään selvältä, koska se on suunniteltu jäähdyttämään sen sisältöä. Vaikkailmajäähdytteinen jäähdytysprosessi saattaa vaikuttaa yksinkertaiselta, ilmajäähdytteisen jäähdyttimen alhaisten lämpötilojen tuottamiseen tarvitaan paljon teknistä osaamista. Perusteoriailmajäähdytteinen jäähdytinperustuu lämmön siirtymiseen tai sen poistamiseen lämpimistä nesteistä, kuten vedestä.
Lämmönsiirtoprosessi alkaa höyrystimestä, jonka ympärille on niputettu kylmäainetta putkissa. Kun neste virtaa putkien läpi, lämpö imeytyy putkien sisällöstä muodostaen tulistetun höyryn. Kompressoriyksikkö vetää jäähdytetyt höyryt höyrystimestä ja lähettää ne lauhduttimeen, joka nostaa lämpötilaa ja painetta. Lauhduttimen putkissa kylmäaine muuttuu alijäähdytetyksi nesteeksi, mikä tarkoittaa, että lämpö on hylätty.
Paineneste liikkuu paisuntalaitteen läpi ja takaisin höyrystimeen, jossa paine ja lämpötila laskevat. Jakso päättyy, kun kylmäaine virtaa takaisin jäähdytettyjen vesikierukoiden yli, missä enemmän lämpöä imeytyy.
