冷冻机是通过 制冷剂或冷媒的蒸发和压缩来实现制冷效果的。制冷剂在蒸发器中吸收热量蒸发，压缩机吸入已蒸发后的制冷剂蒸汽并进行压缩，冷凝器对压缩后的高温高压制冷剂蒸汽进行降温成液体，节流阀进行节流降压，制冷剂液体在低压蒸发器中再次蒸发，从而在合理的工作条件下无限循环制冷。
常用的制冷剂有氟里昂、氨、溴化锂、氯甲烷等，根据其气化温度及化学分子式的不同，可以选择不同的制冷剂用于不同的制冷系统，如低压高温、中压中温及高压低温等。
冷冻机可以分为水冷式和风冷式两种，水冷式制冷效果较好但需要冷却水，风冷式灵活方便且无需冷却水，适合缺水地区或需移动场合使用。