Buharlaşma bir soğutma işlemidir, çünkü sıvı gaza döndüğünde, daha fazla enerjiye ihtiyaç duyar ve bu enerjiyi çevresinden alması gerekir. ısı enerjisi buharlaşan sıvı ile birlikte kalıyor, sonuçta çevre daha da soğuyor. Bunun, maddenin farklı durumlarının özellikleri ile ilgisi var.
Gaz molekülleri, sıvı moleküllerden (ve özellikle katı olanlardan) çok daha hızlı hareket eder. Hareket kinetik enerji gerektirir ve bir molekül ne kadar hızlı hareket ederse ihtiyaç duyduğu kinetik enerji o kadar fazla olur.
Pek çok insan için terlemenin nasıl çalıştığını düşünmeye yardımcı olur. Vücut gözeneklerden ter salıverir, ancak terleme soğutma işini tamamlamaz. Ter buharlaşır, vücuttan ısı alır. Moleküllerin içinde, hem katılar hem de sıvılar, molekülü bir arada tutan ve diğer moleküllere bağlayan iş başında güçlere sahiptir. Bir katının bir sıvı haline gelmesi ve ardından bir sıvının bir gaz haline gelmesi için, bu çekici kuvvetlerin kırılması gerekir. Bu kuvvetleri kırmak için gereken enerjinin kaynağı sistemdeki aşırı ısıdır. Dolayısıyla buharlaşma soğumaya yol açarken, enerji kaybına yol açmaz. Bunun yerine, enerji basitçe ısı enerjisinden gaz molekülleri için kinetik enerjiye dönüşür.