Dopo aver attraversato la valvola di espansione, il refrigerante viene ammesso all'evaporatore in forma liquida. Poiché la pressione nell'evaporatore è bassa, il refrigerante evapora a bassa temperatura. All'esterno dell'evaporatore è presente un flusso di fluido da raffreddare (acqua, soluzione di glicole etilenico, aria, ecc.).
Poiché la temperatura di questo fluido è superiore a quella del refrigerante, evapora.
Dopo che tutto il refrigerante è evaporato, subirà un aumento della temperatura chiamato surriscaldamento.
