Après avoir traversé le détendeur, le réfrigérant est admis dans l'évaporateur sous forme liquide. La pression dans l'évaporateur étant faible, le réfrigérant s'évapore à basse température. A l'extérieur de l'évaporateur, il y a un flux de fluide à refroidir (eau, solution d'éthylène glycol, air, etc.).
La température de ce fluide étant supérieure à celle du fluide frigorigène, il s'évapore.
Après que tout le réfrigérant se soit évaporé, il subira une augmentation de température appelée surchauffe.
