窗机空调的工作原理主要是通过压缩制冷式、供热的原理，让室内降温或升温。制冷系统中，工质在蒸发器吸收室内热量后，被压缩机吸入并排至安装在室外的冷凝器中，向外界放热，从而使室内温度下降。而制冷一热泵系统比制冷系统多了一个电磁换向阀部件，它可以改变系统的制冷流向，从而可以在冬天制热，夏天制冷。
此外，冷风型窗式空调器的工作原理是空调器制冷时，压缩机从吸气阀吸进低温压的制冷剂过热蒸气，压缩后经排气阀排入冷凝器，轴流风扇从空调器左右两侧百叶窗吸入室外空气来冷却冷凝器，将制冷剂冷凝成高压中温的液体。室外循环空气吸收制冷剂释放出来的热量以后，由轴流风扇将热气流再排到室外。高压中温液体制冷剂进入毛细管节流降压，成为低温低压的湿蒸气，然后喷入蒸发器。高压中温液体体制冷剂进入毛细管节流降压，成为低温低压的湿蒸气。蒸发器周围的空气经过处理后，由离心风扇经过出风栅吹入室内，室内温度偏高的空气由进风栅通过过滤网进入空调器，然后再经过空调器处理后吹回室内，不断循环。室温达到要求以后，制冷系统停止工作，而风路系统还在不停地运转，使室内空气循环对流。这时，室温又不断升高,当超出室内温度的允许值时,制冷系统再开始工作。风路系统再一次配合制冷。如此循环,使室温保持在允许值的范围内。
在制冷过程中,蒸发器翅片的温度通常低于室内循环空气的露点温度,翅片上有露水(冷凝水)析出,使室内湿度下降,这就是空调器除湿的原理。冷凝水从蒸发器侧通过导管流到冷凝器侧。这些冷凝水由两种排放方式;一种是将泄水孔用胶塞堵住,冷凝水位上升,被轴流风扇的甩水圈甩起来,部分飞溅到冷凝器上的水可以起到冷却作用,部分随风吹走;另一种方式时,不堵泄水孔,冷凝水直接排到室外。
