Umożliwia oprócz ogrzewania i przewietrzania także chłodzenie i suszenie wnętrza pojazdu. W skład układu klimatyzacji wchodzą: kompresor, parownik, skraplacz, zawór dławiący, filtr i przewody, w których krąży czynnik roboczy. Kompresor napędzany jest najczęściej silnikiem samochodu za pomocą paska klinowego. W tzw. zintegrowanych układach klimatyzacyjnych wymiennik cieplny, służący do ogrzewania wnętrza, umieszczony jest we wspólnej obudowie z agregatem schładzającym. Po uzyskaniu właściwej temperatury powietrze rozprowadzane jest systemem kanałów. Sterowanie urządzeniem klimatyzacyjnym może odbywać się ręcznie lub automatycznie.
Schemat typowego klimatyzatora samochodowego z zaznaczonymi prawidłowymi wartościami temperatur i ciśnienia w różnych częściach obiegu