液體制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻的物體熱量之後，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽後排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經節流閥節流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化，達到循環制冷的目的。這樣，制冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成壹個制冷循環。
冷庫中制冷系統是通過利用外界能量使熱量從溫度較低的物質（或環境）轉移到溫度較高的物質（或環境）的系統。制冷系統的類型很多，按所使用的制冷劑種類的不同可分為氟利昂制冷系統、氨制冷系統、混合工質制冷系統及空氣等工質的制冷系統；按組合冷庫工作原理的不同可分為壓縮式、吸收式、蒸汽噴射式、熱電式、吸附式等制冷系統；其中壓縮式制冷系統又稱為蒸汽壓縮式制冷系統，由於這種組合冷庫系統性能好、效率高而成為壹種組合冷庫工程中常見的制冷系統。
在制冷系統中，蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流閥是制冷系統中必不可少的四大件，這當中蒸發器是輸送冷量的設備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現制冷。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備，將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量壹起傳遞給冷卻介質帶走。節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量，並將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。實際制冷系統中，除上述四大件之外，常常有壹些輔助設備，如電磁閥、分配器、幹燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運行的經濟性，可靠將熱量散發在室內，達到制熱的目的。