制冷系統循環中的物質有制冷劑、油、水、空氣和其它雜質等五種，前二者是保證系統正常運行所必需的，后三種物質則對系統是有害的，然而又不能絕對消除。同時，制冷劑本身還有汽相、液相、汽液混合相這三種狀態。因而，一旦空調制冷系統發生故障，其癥狀、原因都比較復雜。以下列舉空調制冷系統的十一種常見故障。
1、風機不轉：
風機不轉有兩個原因：一是電氣故障，控制電路未接通；二是風機軸的機械故障。當房間空調風機不轉時，空調房間溫度會上升，壓縮機的吸氣壓力與排氣壓力均有一定程度的下降。空調風機不轉后，空調房間內換熱盤管的熱交換效率降低，當空調房間熱負荷不變時空調房間溫度就會上升。
換熱盤管內的制冷劑由于熱交換不充分，其溫度會相對原來的溫度降低，即蒸發溫度變小，系統的制冷系數降低。熱力膨脹閥感受的蒸發器出口溫度也降低了，致使熱力膨脹閥開度變小，制冷劑也相應減少，所以吸排氣壓力均變小了。制冷劑流量的減少與制冷系數的降低的整體效果是使系統制冷量下降。隨著冷卻水溫度的降低，壓縮機的排氣壓力、排氣溫度、過濾器出口溫度都減小了。而空調房間溫度卻仍然保持不變，這是因為冷卻水溫度還沒有下降到會影響制冷效果的程度。若冷卻水溫度降至一定程度，冷凝壓力也會降低，致使熱力膨脹閥兩側的壓差減小，熱力膨脹閥的流通能力也隨之減小，制冷劑也減少了，故制冷效果會降低。冷卻水進口溫度過高會使制冷劑過冷溫度，冷凝溫度過高，冷凝壓力也相應過高，壓縮機的壓比增大，軸功率提高，輸氣系數降低，因此降低系統的制冷能力。所以整體的制冷效果會降低，空調房間溫度會上升。
制冷機組在調試與運行時，應先開系統循環水泵。當循環水泵不轉時，冷卻水出口溫度與冷凝器制冷劑出口溫度上升的最明顯，由于冷凝器冷卻效果的急劇下降，壓縮機的吸氣溫度、排氣溫度也上升很快，冷凝溫度的上升使蒸發溫度也上升了，但蒸發溫度上升的幅度沒有冷凝溫度上升的幅度大，所以制冷效率降低了，空調房間溫度快速上升。過濾器堵塞就是系統臟堵。一般情況下，臟堵往往發生在過濾器處，這是因為過濾器的濾網將通道截面隔住，濾去污垢與金屬屑等雜物，時間長了制冷與空調就被堵住了。 過濾器堵塞的后果是制冷劑循環量減少，其許多原因均與膨脹閥開度過小相似，如壓縮機吸排氣溫度上升，壓縮機吸排氣壓力下降，空調房間溫度回升，其不同之處是過濾器出口溫度越來越低。這是因為在過濾器處開始節流，致使系統局部溫度降低，情況嚴重時會出現系統局部結霜或結冰。 
由于房間內擾與外擾的作用及受各種因素的影響，空調房間負荷過大會導致空調房間溫度上升，最后達不到正?？照{房間應保持的溫度指標。同時，受影響最大的兩個參數是壓縮機吸氣溫度和排氣溫度。由于空調房間熱容的影響，要經過一定時間以后，其它參數受到的影響才會表現得很明顯。由于冷卻水管和冷卻水閥的關系，以及系統中冷卻塔的配置偏小或冷卻塔內水垢太多，冷卻水流量過小與冷卻水進口溫度過高也是很常見的故障。 當冷卻水流量過小時，冷凝器的熱交換效果下降，因而冷凝器出口制冷劑溫度上升，制冷劑冷凝溫度上升，降低了制冷系數，影響了制冷效果。在其它條件不變的情況下，空調房間溫度也會有一定程度的上升，壓縮機的吸氣溫度也會上升。但變化最明顯的是冷卻水出口溫差會越來越大。
膨脹閥開度過小是就制冷系統制冷劑充注量正常而言的，膨脹閥開度過小這個故障中，整個系統循環制冷劑不足，當其它工況條件均保持不變，就不能充分滿足液態制態劑在低壓下氣化吸熱，因此回氣過熱度很大，吸排氣溫度與空調房間溫度回上升，吸排氣壓力會下降。而冷凝器出口制冷劑的溫度會下降(即增加了系統的制冷能力)，因為冷凝器的換熱能力沒有變化，但是整個系統中循環的制冷劑流量很小，雖然這時制冷系數提高了，單位制冷量提高了。但總的制冷量卻減少了，所以空調房間溫度會上升。膨脹閥里面有個小口（黃色箭頭那個地方），調節膨脹閥開度，就是調節那個小口的大小。開度越大，口徑越大，流過的液體就越多。 
制冷劑過少通常由兩種原因造成：一是產品出廠前充注量不夠，一般較小發生；二是機組常年運行，由于系統閥門或焊接部分泄漏引起制冷劑過少，因此是一種較為常見的故障。制冷劑不足與膨脹閥開度過小這兩個故障的原因沒有明顯的區別。制冷劑過多源于盲目的制冷劑充注，這在制冷系統維修時并不罕見。這會減少冷凝器內的有效換熱面積，使換熱效果降低，致使冷凝溫度上升，冷凝壓力提高，高壓也就過高了。 過多的制冷劑進入蒸發器未能全部氣化而被壓縮機吸入造成低壓高，壓縮機缸頭凝露或結霜，嚴重時發生液擊沖缸事故。部分液態制冷劑進入壓縮機，電機負荷加重，啟動困難，運轉中電流過載，嚴重時會因電機過載而燒毀。
壓縮機渦旋盤損壞或者吸排氣閥片損壞，是一種常見機械故障，當故障發生時，吸氣溫度、吸氣壓力會上升，排氣溫度、排氣壓力會下降，這相當于壓縮機的實際輸氣量降低了，所以制冷效果就差了，空調房間溫度會很快上升，情況嚴重時，低壓繼電器會使壓縮機停機。