Các hệ thống điều hòa không khí (HTĐHKK) thường phục vụ phòng có người ở, trong các khu vục dân cư đông đúc như thành phố, khu công nghiệp nên vấn đề sử dụng môi chất lạnh là rất quan trọng và cần được lựa chọn cẩn thận. Amoniac và diôxit sunfua độc hại có mùi khó chịu nên không sử dụng được. CO2 không độc nhưng áp suất ngưng quá cao. Carrier đã thiết kế máy lạnh với máy nén ly tâm, môi chất dicloêtylen và diclomêtan. Ban đầu, hai môi chất này đồng thời đáp ứng được một số yêu cầu đề ra. Trong quá trình phát triển, kỹ thuật điều hòa không khí đã thúc đẩy các ngành công nghiệp khác phát triển. Đặc biệt thúc đẩy công nghiệp hóa chất tìm tòi môi chất lạnh mới. Năm 1930, lần đầu tiên hãng Du Pont de Nemours và CO. (Kinec Chemical) ở Wilmington (Mỹ) đã sản xuất ra một loạt các môi chất lạnh mới với tên thương mại freon rất phù hợp với những yêu cầu của điều hòa không khí. Chỉ từ khi đó, điều hòa không khí mới có bước nhảy vọt mới và nước Mỹ đã trở thành nước có ngành công nghiệp điều hòa không khí lớn nhất thế giới.
Hiện nay ngoài điều hòa tiện nghi cho các phòng có người như: nhà ở, nhà ăn, nhà hát, rạp chiếu phim, hội trường, phòng họp, khách sạn, văn phòng (con người cảm thấy dễ chịu và thoải mái trong không gian điều hòa) mà còn điều hòa công nghệ bao gồm nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau như: dệt sợi, thuốc lá, in ấn, phim ảnh, dược liệu, đồ da, quang học, điện tử, cơ khí chính xác và một loạt các phòng thí nghiệm khác (đảm bảo công nghệ) Ví dụ, điều hòa không khí trong giếng mỏ đã phát triển mạnh mẽ vì nó đảm bảo sức khỏe và nâng cao năng suất lao động của công nhân hơn rất nhiều. Một nhà máy thuốc lá nếu độ ẩm quá thấp, khi quấn sợi thuốc sẽ bị rời và điếu thuốc sẽ bị rỗng, ngược lại nếu độ ẩm quá cao thì điếu thuốc sẽ quá chặt, không cháy và dễ bị mốc. Còn nhiệt độ cần phải khống chế trong khoảng 21oC đến 24oC, độ ẩm 55 đến 65%. Trong ngành công nghiệp phim ảnh việc bảo quản phim cần khống chế nhiệt độ trong khoảng từ 18oC đến 22oC, độ ẩm từ 40 đến 60%.
Ngoài ra điều hòa không khí còn có ý nghĩa quan trọng trong các thiết bị giao thông vận tải như: tàu hỏa, tàu thủy, ô tô tạo cho hành khách có cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe trong những ngày nắng nóng. Việc điều hòa không khí trên máy bay (đặc biệt buồng lái) cũng trở nên hết sức quan trọng. Tốc độ máy bay càng cao thì buồng lái càng nóng. Tuy ở độ cao lớn, nhiệt độ không khí rất thấp, nhưng do không khí đập vào vỏ ngoài, động năng biến thành nhiệt năng làm cho máy bay bị bao trùm bởi một lớp khí nóng. Hơn nữa, vì phải đảm bảo áp suẩt trong khoang máy bay bằng áp suất khí quyển trên mặt đất nên phải nén không khí loãng bên ngoài máy bay để cung cấp cho các khoang. Quá trình nén này cũng làm cho nhiệt độ không khí tăng đáng kể,vì vậy cần phải điều hòa không khí.
Điều hoà không khí còn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của bơm nhiệt, một loại máy lạnh dùng để sưởi ấm vào mùa đông. Bơm nhiệt thực ra là một máy lạnh với khác biệt là ở mục đích sử dụng. Gọi là máy lạnh khi người ta sử dụng hiệu ứng lạnh ở thiết bị bay hơi còn gọi là bơm nhiệt khi sử dụng cả nguồn nhiệt lấy từ thiết bị ngưng tụ.