汽車空調加熱器的工作原理分傳統燃油汽車和新能源汽車兩種情況。

傳統燃油汽車空調制熱是發動機冷卻液產生熱能，發動機運轉時產生大量熱能被冷卻液吸收，冷卻液在風扇作用下通過散熱器實現空氣對流，在車內釋放熱能加熱。燃油能耗驅動發動機提高冷卻液熱量溫度，循環到小水箱，鼓風機工作時把小水箱熱量吹到車內。

新能源汽車空調加熱分兩種，一是 PTC 熱敏電阻加熱器，類似電爐絲靠電流發熱，電阻材料是半導體熱敏電阻，結構簡單、成本低、加熱快，但熱能利用率低、耗電量大，影響續航里程。二是熱泵系統，工作原理與空調制冷類似但傳熱方向相反，將車外熱量傳遞到車內，一般與制冷系統集成，由閥門控制傳熱路徑。

此外，純電動汽車制冷方式和家用空調類似，靠電池電力驅動壓縮機工作，推動制冷劑運行達到制冷目的。

傳統汽車空調暖風機工作原理是發動機工作產生的熱量，經冷卻系統散熱后，由風扇將熱量送入車廂形成暖風。不使用時風扇停轉、熱風口關閉，熱量散入大氣，且不會耗油。汽車啟動時發動機預熱，待溫度指針到中間位置，先開暖風空調，空氣循環設為外循環排冷空氣，2-4 分鐘后再設為內循環。