1 - wilgotne powietrze
2 - filtr
3 - parownik
4 - taca ociekowa
5 - zbiornik kondensatu
6 - osuszone i schłodzone powietrze
7 - skraplacz
8 - wentylator
9 - osuszone i ogrzane powietrze

Metoda ta polega na odbieraniu wilgoci z powietrza przez schładzanie go poniżej punktu rosy co powoduje wykraplanie wilgoci (kondensację). Do osuszania kondensacyjnego służą kondensacyjne osuszacze powietrza. Ich głównymi elementami są wentylator, sprężarka, wymienniki ciepła (skraplacz i parownik) oraz element rozprężny. Wentylator wymusza przepływ wilgotnego powietrza przez wymienniki ciepła. Temperatura parownika jest niższa niż temperatura punktu rosy powodując wykraplanie się (kondensację) pary wodnej zawartej w powietrzu, na jego ściankach. Kondensat jest gromadzony w zbiorniku osuszacza lub odprowadzany do kanalizacji bądź na zewnątrz. Po przejściu przez parownik ochłodzone i osuszone powietrze przepływa przez skraplacz, gdzie zostaje ogrzane. Dzięki temu uzyskuje się dodatkowy spadek wartości wilgotności względnej. Ze skraplacza suche powietrze trafia z powrotem do pomieszczenia, z którego zostało zassane.

Temperatura powietrza wypływającego z osuszacza jest wyższa o 3-8°C, od temperatury powietrza zassanego. Wspomniany wzrost temperatury może powodować szybsze odparowanie wody np. z mokrych ścian, co przyśpiesza ich osuszanie i nie wiąże się z ryzykiem zniszczenia jak w przypadku osuszania przez ogrzewanie i wentylację. Wraz z wydłużeniem czasu pracy urządzenia w zamkniętym pomieszczeniu, ilość wody zawartej w powietrzu zostaje skutecznie zmniejszona.

Wydajność osuszaczy kondensacyjnych uzależniona jest od warunków pracy (temperatury i wilgotności) oraz od rodzaju urządzenia (wielkości, producenta). Jest ona największa przy wyższych wartościach temperatury i wilgotności względnej. W związku z tym, obniżenie zawartości wody w powietrzu powoduje spadek wydajności urządzenia. Specyfika tych urządzeń powoduje, że nie jest możliwe ich wykorzystanie w temperaturach niższych niż 0-5°C (w zależności od modelu).

Osuszanie kondensacyjne jest zdecydowanie bardziej efektywne i ekonomiczne od osuszania przez ogrzewanie i wentylację, przede wszystkim dzięki wyeliminowaniu wymiany powietrza zawartego wewnątrz pomieszczenia.