Videnskaben bag FCU-systemer bruger grundlæggende fysikprincipper, især termodynamiske love, som styrer processer relateret til varmeoverførsel, såsom ledning og konvektion. Varmeabsorption sker gennem dens spiral, når kølemidlet fordamper for at køle ned under køletilstand.
Med hensyn til praktiske implikationer har FCU-systemet luft- og kølemiddelbevægelse. I køletilstand optager den varmere luft fra dette rum og blæser den over spolen. Derfor fjerner kølemidlet varme fra luften og køler den dermed af.
Denne kølige luft recirkuleres derefter ind i rummet og afkøler den effektivt. Men i opvarmningstilstand anvendes den omvendte proces. Varme fjernes fra kølemidlet gennem spolen og overføres til luften, opvarmer den, før den udtømmes tilbage i rummet.