直膨式空調機組裝置，使用冷凝的制冷劑液體冷卻室內空氣。它是家庭中常用的空調機組。該裝置通過使冷凝的制冷劑通過待冷卻的建筑物內的熱交換器來冷卻空氣。在該單元的這個部分，稱為蒸發器，制冷劑在吸收熱量時膨脹，轉化為氣體。
    然后，該裝置將制冷劑泵送到壓縮機，壓縮機壓縮氣體并將其通過建筑物外的另一個熱交換器即冷凝器。已被制冷劑吸收的熱量釋放到室外空氣中，冷卻的壓縮制冷劑再次呈液態。該裝置將冷卻的制冷劑液體泵送回蒸發器，并再次開始循環。
    分體式空調系統將壓縮機和冷凝器置于建筑物外部，蒸發器和風扇置于建筑物內。在中央空調系統中，風扇將冷卻空氣從位于中心的蒸發器通過管道推向整個建筑物。在無管道分體式系統中，壁掛式設備中的風扇將空氣從蒸發器移動到室內，其方式與窗戶單元相同。然而，由于分離式單元的嘈雜壓縮機位于外部，因此分體式無管系統比窗戶單元安靜。
    直膨式空調機組的分體式設備效率很高，但由于它們需要在建筑物外安裝設備，因此它們可能不適用于高密度住宅區，例如城市地區的公寓。冷凍水空調裝置使用液態水而不是冷凝制冷劑作為冷卻介質。建筑物外的冷卻裝置冷卻水，然后該裝置將水泵送到建筑物內的熱交換器。這些裝置適合冷卻大型建筑物，但它們通常效率低于系統，并且通常不用于家庭。