Klimatyzator służy również do utrzymania komfortowej temperatury wewnątrz samochodu. Podczas jazdy samochodem wytwarza on dużo ciepła, co może powodować dyskomfort dla wszystkich osób znajdujących się w pojeździe. Może to być szczególnie prawdziwe, jeśli jeździsz podczas upałów.
W samochodzie system klimatyzacji działa w taki sam sposób jak klimatyzator domowy. Wykorzystuje płyn chłodniczy do absorbowania ciepła z wnętrza samochodu, a następnie przekazuje je na zewnątrz przez skraplacz. Ciepło jest przekazywane do powietrza zewnętrznego, ale nadal jest bardzo gorące, więc jest jeszcze bardziej schładzane poprzez przejście przez serię rur zanurzonych w zimnej wodzie.
Schłodzony czynnik do klimatyzacji przechodzi następnie przez zawór rozprężny i trafia do parownika, gdzie oddaje swoje ciepło z powrotem do kabiny pasażerskiej. Cały system działa jak cykl zamknięty: czynnik chłodniczy wpływa na jednym końcu i wypływa na drugim, bez konieczności korzystania z zewnętrznego źródła zasilania.
Klimatyzator samochodowy może być również wykorzystywany jako sprężarka powietrza: po włączeniu silnika, klimatyzator pobiera powietrze z zewnątrz przez otwory wentylacyjne samochodu (które mogą zawierać elementy grzewcze) i spręża je przed przekazaniem przez otwory wentylacyjne w kabinie. W ten sposób powstaje ciśnienie, które wypycha powietrze przez otwory wentylacyjne w kierunku twarzy podczas jazdy po wyboistej drodze lub po nierównym terenie (takim jak wyboje lub duże kamienie), pomagając zmniejszyć opór wiatru i poprawić zużycie paliwa.
