Funksjonen til en luftkjølt kjøleenhet kan virke åpenbar siden den er designet for å kjøle ned innholdet. Selv omluftkjølt nedkjølingprosessen kan virke enkel, det er mye ingeniørkunnskap som går med til å produsere de lave temperaturene til en luftkjølt kjøler. Den grunnleggende teorien omluftkjølt kjølerer avhengig av overføring av varme eller fjerning fra varme væsker som vann.
Varmeoverføringsprosessen starter fra en fordamper som har kjølemiddel i rørene bundet rundt seg. Når væske strømmer gjennom rørene, absorberes varme fra innholdet i rørene for å danne en overopphetet damp. En kompressorenhet trekker de avkjølte dampene fra fordamperen og sender den til kondensatoren som øker temperaturen og trykket. I rørene til kondensatoren blir kjølemediet en underkjølt væske, noe som betyr at varmen har blitt avvist.
Den trykksatte væsken beveger seg gjennom en ekspansjonsanordning og tilbake til fordamperen hvor trykket og temperaturen reduseres. Syklusen er fullført når kjølemediet strømmer tilbake over de avkjølte vannspiralene hvor mer varme absorberes.