在蒸发器中，被冷却介质的热量通过传热壁传给制冷剂，使液体制冷剂吸热汽化。制冷剂在蒸发器中发生的状态变化，实际上是沸腾过程，习惯上称其为蒸发。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有着本质上的差别。
沸腾有两种形式：泡状沸腾和膜状沸腾。从传热效果看，膜状沸腾传热效果较好。制冷设备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，之后，在该处又连续地产生许多气泡。沸腾传热系数与气泡的大小、气泡上升的速度等因索有关。
