(1) Procés de compressió: el gas refrigerant de baixa-temperatura i baixa- pressió és comprimit pel compressor en gas d'alta-temperatura i alta-pressió. El treball realitzat pel compressor es converteix en l'energia interna del gas refrigerant, provocant un augment de la seva temperatura i pressió; això s'anomena termodinàmicament procés adiabàtic.
(2) Procés de condensació: el gas refrigerant d'alta-temperatura i alta-pressió del compressor flueix a través del condensador, alliberant contínuament calor a l'entorn exterior mitjançant aire o aigua, condensant-se en un líquid refrigerant de mitjana-temperatura i alta-pressió. Durant la liqüefacció, la temperatura del refrigerant disminueix però la pressió es manté constant; això s'anomena termodinàmicament procés isobàric.
(3) Procés d'acceleració: el líquid refrigerant de mitjana-temperatura i alta- pressió del condensador és estrangulat per un dispositiu d'acceleració, convertint-se en un líquid refrigerant de baixa-temperatura i baixa- pressió.
(4) Procés d'evaporació: el líquid refrigerant de baixa-temperatura i baixa- pressió del dispositiu d'acceleració flueix a través de l'evaporador, absorbint contínuament calor a l'habitació amb aire o aigua, evaporant-se en un gas refrigerant de baixa-temperatura i baixa- pressió. La calor absorbida es converteix en la calor latent del refrigerant; tot i que l'augment de temperatura és petit, l'energia interna augmenta significativament. Com que el canvi de pressió és petit, termodinàmicament s'anomena procés isobàric.
