变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。
压缩机是空调的心脏，其转速直接影响到空调的使用效率，变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比（比常规的空调节能至少30%）。
它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。
变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空调主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。
变频空调大体可以分为：交流变频和直流变频。
交流变频空调采用交流变频压缩机，2次调节电压转换，因为相对于定频压缩机，没有了启动电容，故电路损耗降低，从而达到省电的目的。
直流变频空调采用直流数字变转速压缩机，只经过一次电压转换，同直流电机类似，去掉了电路中的铜损，故相对于交流变频能节省18-40%的电能，从而体现出直流变频技术的优越性。
变频空调具有以下特点：①启动电流小，转速逐渐加快，启动电流是常规空调的1/7；②没有忽冷忽热的毛病，因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速，逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转，使室内温度保持稳定；③噪声比常规空调低，因为变频空调采用的是双转子压缩机，大大降低了回旋不平衡度，使室外机的振动非常小，约为常规空调的1/2；④制冷、制热的速度比常规空调快1～2倍。
变频空调采用电子膨胀节流技术，微处理器可以根据设置在膨胀阀进出口、压缩机吸气管等多处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度，以达到快速制冷、制热的目的。