蒸发器的传热过程与冷凝器相似，但热流方向相反。由热力学分析可知:节流后并处于燕发压力下的制冷剂以液态或气液混合态进入蒸发器，通过蒸发器的传热间壁吸收被冷却介质的热量，使被冷却介质释放显热而温度降低，而制冷剂液体则在较稳定的低温和低压下沸腾汽化成干饱和蒸气或过热蒸气，经输出蒸发器后被制冷机吸入。和烟台冷凝器一样，蒸发器的传热盘和热交换面积、传热温差和传热系数有关。而设法提高蒸发器的传热系数对提高其传热效果具有实际意义。
蒸发器内的传热效果也像冷凝器一样，受到制冷剂侧的传热系数、传热表面污垢物的热阻及被冷却介质侧的传热系数等因素的影响。其中后两种因素的影响基本上与冷凝器的情况相同，但制冷剂侧液体沸腾传热系数与气体凝结时的传热系数，却有者本质上的差别。制冷装置中蒸发器内的温差不大，因此制冷剂液体的沸腾总处于泡状沸腾。沸腾时，在传热表面产生许多气泡。这些气泡逐渐变大、脱离表面并在液体中上升。它们上升后，在该处又连续地产生一个个的气泡，沸腾传热系数与气泡的大小、气泡上升的速度等因素有关。
