汽車空調自動控制系統的工作原理是通過各傳感器檢測相關數據，由控制單元分析處理后控制執行器工作，以實現車內溫度的自動調節。

其組成包括溫度傳感器，像車外氣體溫度傳感器、車內氣體溫度傳感器、日照傳感器和蒸發器溫度傳感器等。

車外溫度傳感器以熱敏電阻制成，溫度變化時電阻改變，低溫電阻大，高溫電阻小。車內溫度傳感器同樣是熱敏電阻材料，負溫度系數特性，一般在儀表盤下方。日照傳感器用光二極管或電池制成，裝在儀表盤上方感應陽光強度。蒸發器溫度傳感器安裝在蒸發器翼片上，也是熱敏電阻，負溫度系數特性。

執行機構方面，鼓風機轉速控制，空調系統 ECU 根據多種信號發送指令控制鼓風機轉速。混合空氣閥執行器，根據駕駛員設定溫度自動控制混合空氣閥位置。模擬閥執行器通過電機控制空氣閥位置改變出風口。空調壓縮機離合器，駕駛員選 A/C 模式時，ECU 使離合器線圈搭鐵結合，帶盤帶動壓縮機轉動，但車外溫度低、節氣門全開或發動機高速運轉時，ECU 使離合器不起作用。

工作時，比如溫度從 25℃調到 20℃，可變電阻阻值變化，電橋不平衡，比較器工作，降溫閥開啟，連桿運動，反饋可變電阻阻值上升，車內溫度下降到設定值時電橋平衡保持溫度。車外溫度下降車內也要降，電橋不平衡升溫閥啟動，車內溫度回升平衡。

電腦溫度控制的汽車空調系統更先進，能按需求吹出適宜溫度的風，調節風速風量，改變壓縮機狀態，還有自診斷功能。電腦通過計算比較各傳感器的電阻阻值做出判斷，向執行機構發指令，比如通過伺服電機調節出風口風門和溫度。