公元前1700年左右，巴比伦人已发明一种古式的空气调节系统，利用装置于屋顶的风杆，以外面的自然风穿过凉水并吹入室内，令室内的人感到凉快。
19世纪，英国科学家及发明家麦可·法拉第（Michael Faraday），发现压缩及液化某种气体可以将空气冷冻，此现象出现液化氨气蒸发时，当时其意念仍停留于理论化。
1842年，佛罗里达州医生约翰·哥里（John Gorrie）以压缩落成的新大楼设有中央空调。一名新泽西州Hoboken的工程师Alfred Wolff协助设计此崭新的空气调节系统，并把技术由纺织厂迁移至商业大厦，他被认为是令工作环境变得凉快的先驱之一。
空调的结构包括：压缩机，冷凝器，蒸发器，四通阀，单向阀毛细管组件等。
压缩机
空调压缩机中所指定的一个齿间容积对的工作过程。阴螺杆、阳螺杆转向互相迎合一侧的气体受压缩，这一侧面称为高压区；相反，螺杆转向彼此背离的一侧面， 齿间容积在扩大并处在吸气阶段，称为低压区。这两个区域被阴螺杆、阳螺杆齿面间的接触线分隔开。可以近似地认为：两螺杆轴线所在平面是高、低压力区的分界 面。
压缩制冷剂（例如氟利昂）变成液态。然后利用液态在常压下变气态时的吸热现象制冷。
空气密度是很小的。你拿根打针用的针管。抽满一针管空气，用手堵住出气口，推动针管就是在压缩空气了。用针管就可以把气体压缩三分之一的体积。
冷凝器
压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，从而完成制冷循环。对某些应用来说，气体必须通过一根长长的管子（通常盘成螺线管），以便让热量散失到四周的空气中，铜之类的导热金属常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加散热片以加速散热。散热片是用良导热金属制成的平板。
功能降温
在空调器设计与制造中，一般允许将温度控制在16~32℃之间。如若温度设定过低时，一方面增加不必要的电力消耗，另一方面造成室内外温差偏大时，人们进出房间不能很快适应温度变化，容易患感冒。
除湿
空调器在制冷过程中伴有除湿作用。人们感觉舒适的环境相对湿度应在40~60%左右，当相对湿度过大如在90%以上，即使温度在舒适范围内，人的感觉仍然不佳。