Bên trong cục lạnh của điều hòa có một dàn ống kim loại rất lạnh, gọi là dàn bay hơi. Khi quạt hút không khí trong phòng thổi qua dàn này, không khí bị hạ nhiệt độ đột ngột. Không khí lạnh giữ được ít hơi nước hơn không khí ấm, nên phần hơi nước dư thừa buộc phải ngưng tụ thành những giọt nước li ti bám trên bề mặt dàn lạnh, giống hệt cách hơi nước đọng thành sương trên cốc nước đá. Nước ngưng tụ này chảy theo ống thoát ra ngoài trời, và không khí sau khi qua dàn lạnh vừa mát vừa khô hơn lúc đầu.

Cốt lõi nằm ở khả năng giữ hơi nước của không khí phụ thuộc vào nhiệt độ: không khí nóng có thể chứa nhiều hơi nước hơn không khí lạnh. Khi điều hòa hạ nhiệt độ không khí đi qua dàn lạnh xuống dưới một ngưỡng gọi là điểm sương, lượng hơi nước vượt quá khả năng chứa của không khí ở nhiệt độ mới sẽ ngưng tụ thành nước lỏng, đây chính là nguyên lý tách ẩm, vốn được ứng dụng luôn trong máy hút ẩm chuyên dụng. Phòng đóng kín chạy điều hòa liên tục nhiều giờ khiến quá trình tách ẩm này lặp đi lặp lại không ngừng, hơi nước trong phòng cứ vơi dần mà không được bổ sung từ không khí ngoài trời, nên độ ẩm trong phòng giảm rõ rệt so với ngoài trời.

Đó là lý do dưới cục lạnh điều hòa luôn có một đường ống nhỏ nhỏ giọt nước ra ngoài ban công hoặc mái nhà khi máy đang chạy, đó chính là lượng hơi nước bị lấy ra khỏi không khí trong phòng. Ngồi trong phòng máy lạnh nhiều giờ liền, nhiều người cảm thấy khô da, khô môi hay khô mắt hơn bình thường, đó là dấu hiệu độ ẩm không khí đã giảm xuống thấp so với mức thoải mái tự nhiên khoảng 40-60%.

Nhiều người nghĩ điều hòa chỉ đơn thuần làm lạnh chứ không liên quan gì đến độ ẩm, nhưng thực chất làm khô không khí là một hệ quả tất yếu đi kèm mọi loại điều hòa dùng nguyên lý nén hơi. Cũng có người tưởng phòng càng lạnh sâu thì càng thoải mái, trong khi để nhiệt độ quá thấp trong thời gian dài vừa gây khô da, khô mũi họng, vừa tốn điện hơn hẳn so với để nhiệt độ vừa phải kèm dùng thêm máy tạo ẩm nếu cần.