主条目：空气调节
广义的空气调节是指室内空气的温度、湿度、清净度的调整，狭义的空气调节即为冷气，也就是降低室内空气的温度。空气调节系统的功能包括冷气、通风及空气湿度控制等。
空气调节系统的原理大致相近，主要都是透过热泵，把热由一个低温热源传送到另一个较高温的散热装置，此程序称为冷冻循环。在空气调节系统中传递能量的介质称为工质或冷媒，可以是水、空气、冰或其他化学物质都可以作为冷媒。
冷冻循环示意图：1) 凝结盘管，2) 扩张阀，3) 蒸发盘管，4) 压缩机
在冷冻循环中，冷媒一开始为气态，借由压缩机使冷媒变成高温高压的气体，然后高温的冷媒流到室外的热交换器（也称为凝结盘管），冷媒释放热量，凝结成为液体。液态冷媒先经由扩张阀控制流量，再进入室内的另一个热交换器（也称为蒸发盘管），冷媒吸收室内空气的热量，在蒸发盘管中蒸发成为气态，再进入压缩机中重复下一个的循环。上述的循环会吸收室内的热量，再将热量释放到室外，因此可以降低建筑物内的温度。
现代许多住宅、办公室及公共建筑会装设全空气（all-air）式的中央空调系统，全空气式的空调系统以空气做为传递热量的介质，由室外机吸收空气的热量（或提供热量给空气），处理后的空气直接透过风管送到室内。不过全空气式空调系统需要大型的风管，若建筑物建造时未考虑这类的空调系统，后来很难针对全空气式中央空调进行改造。而且风管设计需设法避免细菌的散布。这类的空调系统主要使用在住宅，最近也开始使用在小型的商业大楼。
空气调节系统中的除湿机能是由蒸发盘管所提供。蒸发盘管的工作温度在露点以下，使得空气中的水气凝结在蒸发器盘管的外侧。凝结水集中在蒸发盘管下方的凝结水盘中，再排到排水系统或直接排到室外的地上。除湿机是用来降低室内湿度的电器，原理类似空气调节系统。在食品零售业中的场合中，大型开放式冰水主机的除湿效率很高。加湿器的功能和除湿机恰好相反，是用来增加室内湿度的电器。
有空气调节系统的建筑物其窗户多半是密封式的窗户，因为开放式的窗户会使空调系统无法达到维持室内空气条件恒定的目的。
现代的空气调节系统都在内部装有空气过滤器。一般都使用重量较轻的空气滤网，空气经过滤网后才送到蒸发盘管。蒸发盘管依使用条件需定期清洗或是更换。例如建筑物位在高粉尘环境，或是室内有饲养猫、狗等宠物，其滤网的更换频率就会比较高。若空气滤网迟迟没有更换，会造成空气流量的下降，降低热交换效率、一方面浪费能源，使电费上升，也会缩短设备寿命。若冷涷系统中的空气流量不足，会使得蒸发盘管结冰，使空气流量变得更少。若暖气系统中的空气滤网很脏其至已经堵塞空气流量不足，会造成暖气循环系统过热，甚至有失火的危险。
空气调节系统的主要作用是将热由室内的蒸发盘管传递到室外的凝结盘管。凝结盘管除了要将室内的热排到室外之外，也负责将压缩机运转产生的热排出。因此维持凝结盘管的清净也非常重要，以免因压缩机散热不良造成系统的损坏。