中央空调系统的水系统包括冷却水系统和冷冻水系统，一般采用单管制，夏天循环冻水，冬天循环热水。中央空调系统可以分为三类，中央空调水系统、氟系统和风系统。水系统中央空调以水为冷媒，比传统氟系统空调更舒适。
中央空调水系统的工作原理是典型中央空调机组主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成。冷冻水循环系统的该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。冷却水循环部分，该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成，中央空调工作循环过程首先是低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。