威利斯·哈維蘭·卡里爾
印刷出版公司尋求一種能夠調節空氣溫度、濕度的設備。布法羅鍛冶公司將此任務交給了卡里爾。卡里爾想：充滿蒸汽的管道可以使周圍的空氣變暖，那么將蒸汽換成冷水，使空氣吹過水冷盤管，周圍不就涼爽了；而潮濕空氣中的水份冷凝成水珠，讓水珠滴落，最后剩下的就是更冷、更干燥的空氣了。基于以上設想，卡里爾通過實踐，在1902年7月17日給薩克特·威廉斯印刷出版公司安裝好了這臺自己設計的設備，取得了較好的效果，世界上第一臺空調由此產生。
最初的空調、電冰箱使用氨、氯甲烷之類的有毒氣體。這類氣體泄漏后會釀成重大事故。托馬斯·米基利在1928年發明了氯氟碳氣體（chlorofluorocarbongas），并將其命名為氟利昂。這種制冷劑對人類安全得多，但是對大氣臭氧層有害。氟利昂是杜邦公司CFC、HCFC或HFC類冷凍劑的商標，其中每一類冷凍劑名稱還包括一個數字，以表示其成分的分子組成（例如R-11,R-12,R-22,R-134）。其中，在直接蒸發式適度冷卻產品領域應用最廣的R-22HCFC制冷劑將于2010年起停止用于新生產的設備中，并于2020年徹底停止使用。R-11和R-12在美國已經停產。作為替代品，一些對臭氧層無害的制冷劑已投入使用，包括商品名為Puron”的制冷劑R-410A。R290和R32新型的環保制冷劑也逐步走向市場，R290分子中只含有碳和氫，不含有氯和氟，破壞臭氧潛能值（ODP）為零。
空調分為單冷空調和冷暖兩用空調，工作原理是一樣的，空調以前大多一般使用的制冷劑是氟利昂。氟利昂的特性是：由氣態變為液態時，釋放大量的熱量。而由液態轉變為氣態時，會吸收大量的熱量。（即先吸熱氣化再液化放熱）空調就是據此原理而設計的。
