עקרון העבודה של מזגן החניה מבוסס על המחזור התרמודינמי הפשוט. עם הפעלת המזגן, נוזל הקירור בצינור סופג את החום מהאזור המיועד לקירור (כלומר, תא המכונית), ואז נכנס למדחס. ברגע שחומר הקירור נכנס למדחס, הוא נדחס ומחומם, והופך לגז חם ובלחץ גבוה. לאחר שהגז החם נכנס למעבה, הוא מתקרר על ידי האוויר שמסביב, ואז הופך לגז קריר ובלחץ גבוה.
לבסוף, הוא נכנס לשסתום ההתפשטות ועובר דרך המאייד במהירות ונוזל קירור זורם דרך המאייד, סופג את החום מתא הרכב. בסופו של דבר, נוזל הקירור נכנס לצינור כנוזל, והמחזור מתחיל מחדש. המזגן מייצר אפקט קירור על ידי שינוי הטמפרטורה והלחץ של נוזל הקירור.
