空调工作的核心原理是逆卡诺循环。
空调系统通过蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置实现了这个循环，以达到制冷或供热的效果。
经过处理后的低温低压液态制冷剂（也就是我们俗称的氟），在蒸发器（也就是空调在制冷时的室内机）中蒸发吸热，带走房间中大量的热量，气化成为高温低压的气态制冷剂。这种状态下的制冷剂会被送入空调的压缩机中进行压缩，变成高温高压的气态。随后进入冷凝器（室外机）向外界放热同时液化，此时的制冷剂是低温高压气液两相的，之后制冷剂经过节流装置，完全液化并后再次通过蒸发器，形成循环，不断地把低温热源的热量传递给高温热源。
而空调制热制热就是通过管路的转换把蒸发器和冷凝器的位置互换罢了。
单向流洁净室一般有两种类型，即水平流和垂直流。在水平流系统中，气流是从一面墙流向另一面墙。在垂直流系统中，气流是从吊顶流向地面。对要求洁净室的悬浮粒子浓度或微生物浓度更低的场合，就使用单向气流。以前称这类洁净室为“层流”洁净室。单向流和层流的名称均说明了其气流的状况：气流以一个方向流动（或是垂直的或是水平的），并以一般是0.3米/秒至0.5米/秒（60英尺/分钟至100英尺/分钟）的均速流过整个空间。由满布洁净室吊顶的***过滤器向室内送风。
气流有如一个空气活塞，向下流经室内，带走污染物，然后从地面排出。又在与外部的一些新鲜空气混合后，再循环至***过滤器。人员和工艺所产生的悬浮污染可立即被这种空气清除掉，而紊流通风系统采用的是混合与稀释原理。在一间没有任何障碍物的空房间，单向流用比前面提到的低得多的风速，就可以很快将污染物清除。但在一个操作间，机器以及机器周围走动的人员，会对气流形成障碍。障碍物可以使单向流变成紊流，从而在障碍物周围形成气流团。人员的活动也可以使单向流变成紊流。