Aumenta el confort durante la conducción, enfriando el aire que entra en el habitáculo y secando y filtrando dicho aire. Su misión más conocida es la de mantener una temperatura estable en el interior del vehículo, por medio de un circuito de refrigeración. Basa su funcionamiento en el hecho de que un líquido se evapora al aumentar su temperatura o al reducir la presión a la que está sometido, proceso en el que se absorbe calor. Se utiliza un circuito cerrado con un gas refrigerante que tiene un punto de ebullición bajo (suele ser el R134a, con un punto de ebullición de 27ºC a presión atmosférica). Un compresor, accionado por el motor del coche, aumenta la presión y la temperatura del gas, que pasa a un condensador en el que se enfría bruscamente, lo que provoca que se convierta en líquido. Un filtro secador se encarga de extraer la humedad, que llega a un evaporador y se vuelve gaseosa al sacar calor de los tubos del sistema, que se enfrían inmediatamente. El aire que el ventilador impulsa hacia el interior del habitáculo pasa por las aletas del evaporador y se refrigera. El compresor aspira el gas, ahora a baja presión, y el proceso vuelve a comenzar. De modo colateral, al refrescar el aire, la humedad presente se condensa y el circuito la retira. De ahí que, empleado en conjunción con la calefacción, el aire acondicionado permita desempañar en segundos todos los cristales. Los fabricantes recomiendan conectarlo con cierta regularidad, incluso en invierno, para evitar que se resequen las juntas del sistema y puedan aparecer fugas de refrigerante, que debe sustituirse cada tres años.