Der Verdampfer erfüllt im Klimasystem die entgegengesetzte Funktion wie der Kondensator. Der Verdampfer nimmt die Wärme aus der warmen Außenluft auf, während der Kondensator diese Wärme an die Außenluft abgibt. Um die warme Außenluft abzukühlen bevor sie in den Fahrzeuginnenraum strömt, wird die Luft durch die kalten Lamellen des Verdampfers "gedrückt". Im Inneren des Verdampfers fließt flüssiges Kältemittel (Nebel) mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur, das durch die Aufnahme der Wärme aus der warmen Außenluft in gasförmiges Kältemittel übergeht.
Das verdampfte Kältemittel wird dann in den Kompressor gesaugt, weiter verdichtet und zum Kondensator transportiert, wo es durch Wärmeabgabe an die Außenluft in den flüssigen Zustand übergeht. Das flüssige Kältemittel fließt dann zum Expansionsventil und zurück zum Verdampfer. Dieser Vorgang wird als Kältemittelkreislauf bezeichnet.
