Die Direktverdampfung ermöglicht in vielen Fällen eine höhere Energieeffizienz als andere Verfahren. Der Verdampfer besteht üblicherweise ähnlich wie ein Luftkühler aus Rippenrohren. Durch die Rohrwindungen strömt das Kältemittel, während die zu kühlende Luft – vom Ventilator des Klimagerätes bewegt – außen vorbeistreicht. Die Rippen bewirken eine größere Oberfläche und damit einen besseren Wärmeübergang.

Beim Abkühlen wird der Luft zugleich Feuchtigkeit entzogen. Diese Feuchtigkeit fällt außen am Verdampfer als Kondenswasser an und muss abgeführt werden. Dies geschieht entweder über einen fest installierten Ablauf oder mit Hilfe eines Sammelbehälters, der in Abständen entleert wird.