Parno kompresijsko hlajenje je hladilni sistem, ki uporablja krožeče tekoče hladilno sredstvo za absorpcijo in odvajanje toplote iz prostora, ki potrebuje hlajenje. Pri vsakem postopku hlajenja se toplota prenaša iz ene regije v drugo s pomočjo zunanjega sredstva. V parno kompresijskem hladilnem sistemu, ki se pogosto uporablja, je zunanje sredstvo kompresor. Drugi uporabljeni sistemi so plinsko hlajenje, hlajenje z absorpcijo hlapov in vrtinčno hlajenje. Hlajenje z vodno paro s parnim curkom, magnetno hlajenje in termoelektrično hlajenje so nekateri drugi hladilni sistemi, ki se uporabljajo za posebne aplikacije.
Ta poseben hladilni cikel vsebuje štiri glavne komponente, ki so kompresor, uparjalnik, kondenzator in dušilni ventil. Uparjalnik je odgovoren tako za absorpcijo kot za odvajanje toplote. Tekoče hladilno sredstvo vstopi v uparjalnik v stanju zelo nizkega tlaka in nizke temperature; je veliko hladnejši od prostora, ki potrebuje hlajenje. Ta hladna zmes vstopi v cevi ali tuljave uparjalnika. Topel zrak v zaprtem prostoru se razprši po ceveh, ki prenašajo izjemno hladno hladilno tekočino.
Zaradi tega stika tekoči del hladilnega sredstva izhlapi, krožeči zrak pa postane hladnejši. Temperatura v zaprtem prostoru pada, dokler ne doseže želene temperature. Hladilno sredstvo izstopi iz uparjalnika v rahlo pregreti parni obliki in vstopi v kompresor. Kompresor stisne paro na višji tlak, zaradi česar ima tudi višjo temperaturo. Povečanje toplote je posledica dejstva, da se del energije, porabljene v procesu stiskanja, prenese na paro.
Pregreta para zapusti kompresor in vstopi v kondenzator, kjer se ohladi s pomočjo hladilne vode ali zraka. Toplota iz hlapov se prenaša na vodo ali zrak v kondenzatorju in jo odnaša. Hladilno sredstvo izstopi iz kondenzatorja kot visokotlačna tekočina, njegov tlak pa se nato zniža s pomočjo dušilnega ventila.
Nekaj tekočine izhlapi zaradi nenadnega zmanjšanja tlaka. Dušilna loputa ne le zmanjša tlak hladilnega sredstva, ampak tudi nadzoruje njegov pretok v uparjalnik in cikel se začne znova. Če povzamemo, se toplota absorbira in odstrani iz prostora, ki ga potrebuje hlajenje, s krožečim hladilnim sredstvom v uparjalniku znotraj parnega kompresijskega hladilnega sistema. Ta toplota se obdela v kondenzatorju, kjer hladilni zrak ali voda prenaša toploto drugam.
Gospodinjski hladilniki in zamrzovalniki so običajna uporaba parnega kompresijskega hladilnega sistema. Komercialno se uporablja za klimatizacijo pisarn, hotelov in zasebnih stanovanj. Avtomobili, vagoni in tovornjaki so nekatera druga mesta, kjer se uporabljajo parni kompresijski hladilni sistemi. Sistem, ki se uporablja tudi v obsežnem obsegu v predelovalnih obratih in rafinerijah, je hkrati poceni in zrel. Učinkovitost parnih kompresijskih hladilnih sistemov lahko doseže 60%.