氣態制冷工質（如氟利昂）經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體后進入冷凝器，與水（空氣）進行等壓熱交換，變成低溫高壓液態。液態工質經干燥過濾器去除水份、雜質，進入膨脹閥節流減壓，成為低溫低壓液態工質，在蒸發器內氣化。液體氣化過程要吸收氣化潛熱，而且液體壓力不同，其飽和溫度（沸點）也不同，壓力越低，飽和溫度越低。例如，1kg的水，在絕對壓力為0.00087MPa，飽和溫度為5℃，氣化時需要吸收2488.7KJ熱量；1kg的氨，在1個標準大氣壓力（0.10133MPa）下，氣化時需要吸收1369.59KJ熱量，溫度可抵達-33.33℃。因此，只要創造一定的低壓條件，就可以利用液體的氣化獲取所要求的低溫。依此原理，氣化過程吸取冷凍水的熱量，使冷凍水溫度降低（一般降為7℃）。制冷工質在蒸發器內吸取熱量，溫度升高變成過熱蒸氣，進入壓縮機重復循環過程。蒸氣壓縮式制冷系統主要分為水冷式和風冷式