En luft-kølet køler fungerer i henhold til den omvendte Carnot-cyklus. Varme overføres og bortledes ved at cirkulere kølemidlet gennem komponenter såsom fordamper, kompressor, kondensator og ekspansionsventil. Kølemidlet optager varme i fordamperen og fordamper. Det trækkes derefter ind i kompressoren og komprimeres til en gas med høj-temperatur og højt-tryk. Det frigiver derefter varme og kondenserer tilbage til en væske i kondensatoren. Til sidst reducerer ekspansionsventilen trykket, og kølemidlet kommer ind i fordamperen og starter cyklussen igen.
Under denne proces bruger den luft-kølede køler en blæser til at sprede varme fra kondensatoren til atmosfæren, hvilket opnår en kølende effekt. Denne kølemetode kræver ikke en vandkilde, hvilket gør den velegnet til områder med vandmangel eller dårlig vandkvalitet.
