Bir soğutma ünitesinin ana işlevi, termodinamik bir döngü yoluyla ısıyı düşük-sıcaklıktaki bir nesneden yüksek-sıcaklıktaki bir ortama aktarmak, böylece soğutma kapasitesi elde etmek ve soğutmayı sağlamak veya düşük-sıcaklıktaki bir ortamı korumaktır. Evlerde, sanayide, ticarette ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılır; gıda soğutma, iklimlendirme, tıbbi muhafaza ve endüstriyel üretim için gerekli düşük-sıcaklık koşullarını sağlar.
Temel olarak bir soğutma ünitesi bir "ısı taşıyıcısıdır". Temel işlevi, bir döngüdeki aşağıdaki dört temel adımı tamamlamak için sistemdeki soğutucu akışkanın durum değişikliğinden (gaz-sıvı faz değişimi) yararlanmaktır:
Sıkıştırma: Kompresör, düşük-sıcaklıktaki, düşük-basınçlı soğutucu gazını yüksek-sıcaklıktaki, yüksek-basınçlı bir gaza sıkıştırarak döngü için güç sağlar.
Yoğunlaşma: Yüksek-sıcaklık, yüksek-basınçlı gaz, ısıyı yoğunlaştırıcıda dışarıya dağıtır, soğur ve yüksek-basınçlı bir sıvıya dönüşerek sıvılaşır.
Kısma: Genleşme valfi, yüksek-basınçlı sıvı soğutucu akışkanın basıncını ve sıcaklığını azaltarak düşük-sıcaklıkta, düşük-basınçlı ıslak buhar oluşturur.
Buharlaşma: Düşük-sıcaklık, düşük-basınçlı soğutucu, buharlaştırıcıda soğutulan nesneden ısıyı emer ve soğutma etkisini elde etmek için kendini buharlaştırır.