Quạt làm mát bay hơi làm giảm nhiệt độ của không khí không giống như các hệ thống điều hòa không khí tiêu biểu sử dụng máy nén lạnh hoặc nguyên lý hấp thụ. Quạt làm mát bay hơi là sự bổ sung của hơi nước vào không khí, làm hạ thấp nhiệt độ của không khí. Năng lượng cần thiết để làm bay hơi nước được lấy từ không khí bằng nhiệt hiện, làm giảm nhiệt độ của không khí, và chuyển đổi thành nhiệt ẩn với enthalpy không đổi và được biết đến như là một quá trình đoạn nhiệt. Do đó làm mát bay hơi gây ra sự giảm nhiệt độ của không khí tỉ lệ thuận với sự sụt giảm nhiệt độ hợp lý và tăng độ ẩm tỷ lệ thuận với sự tăng nhiệt ẩn. Làm mát bay hơi có thể được hình dung bằng cách sử dụng một biểu đồ psychrometric bằng cách tìm các điều kiện không khí ban đầu và di chuyển dọc theo đường đẳng enthalpy hướng tới một trạng thái độ ẩm cao hơn.

Một ví dụ đơn giản làm mát bay hơi tự nhiên là mồ hôi tiết ra từ cơ thể, bay hơi làm lạnh cơ thể. Lượng truyền nhiệt phụ thuộc vào tốc độ bay hơi, tuy nhiên đối với mỗi kg nước bốc hơi 2,257 kJ năng lượng (khoảng 890 BTU mỗi pound nước tinh khiết, ở 95°F). Các tốc độ bay hơi phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của không khí, đó là lý do tại sao mồ hôi tích tụ nhiều trên cơ thể khi trời nóng, ẩm vì nó không bay hơi đủ nhanh.

Dưới đây là hình ảnh mô tả nguyên lý hoạt động của quạt làm mát bay hơi.