普通的飲水機是透過半導體制冷元件進行製冷，一些高檔的飲水機是透過壓縮機進行製冷的，目前大多數都是透過半導體制冷元件進行製冷的。低檔的飲水機就沒有製冷裝置，冷水就是直接從飲水桶流出的。飲水機電子製冷採用的是半導體電子製冷的冰膽為製冷源。1．冰膽上用一個進水口一個出水口均位於分模線上，後側帶有一個方形冷卻風機，並且帶有一個電路控制板。它的好處，高價低，無噪聲，無汙染，這樣在飲水機的成本上會大大降低，在中低檔的飲水機的市場上就佔有了相當的一部分份額。

普通壓縮式製冷飲水機的原理主要由壓縮機、冷凝器、毛細管和蒸發器四個部件，他們之間用管道聯接，形成一個封閉系統，製冷劑在系統內迴圈流動，不斷地發生狀態變化，並與外界進行能量交換，從而達到製冷的目的。飲水機制冷的的工作過程是：壓縮機吸入蒸發器內產生的低溫低壓制冷劑蒸汽，並保持蒸發器內的低壓狀態創造了蒸發器內製冷劑液體不斷地在低溫下沸騰的條件（等壓過程）；吸入的蒸汽經過壓縮，其溫度、壓力升高（等熵過程）。電子製冷飲水機是透過電子製冷晶片達到製冷目的。電子冰膽中的製冷晶片包含著許多（常用的是255對）由P型和N型半導體元件連結成的電偶。通直流電之後半導體熱端放出熱量、冷端吸收熱量，產生溫差。然後將冷端與水罐接觸，吸收水的熱量，使水罐內水溫持續下降，熱端透過直流風扇散熱降溫，再透過熱敏感測器來控制製冷晶片工作，達到控制水溫的目的。飲水機的其他工作原理：

1.出水原理飲水機內部的水迴圈原理是透過負壓來實現的，水瓶底部為密封，插入飲水機時，其內部的壓力小於外界的大氣壓力，保證了瓶內的水不會流淌出來，當用戶接水時，水罐內水位下降，空氣由下面進入瓶內，使得瓶內的水進入水罐。若水瓶破裂或出現縫隙，外面的空氣進入水瓶內，使得瓶內壓力增大，破壞了壓力平衡，致使水罐水面上升，出現聰明座溢水現象。

2.加熱原理制熱系統分為內熱式和外熱式。內熱式是透過不鏽鋼電加熱管直接置於熱罐中對水進行加熱，外熱式是透過加熱器在熱罐外部通電加熱，透過熱罐的不鏽鋼進行熱能傳遞，來加熱熱罐內的水，外部有保溫層以減少熱量損失。對比之下，內部加熱熱效率高、加熱快、耗電量小，但加熱管容易結垢，不易清洗；外部加熱熱損失大，加熱較慢，但結垢少沒有噪音。