製冷機將具有較低溫度的被冷卻物體的熱量轉移給環境介質從而獲得冷量的機器。從較低溫度物體轉移的熱量習慣上稱為冷量。製冷機內參與熱力過程變化（能量轉換和熱量轉移）的工質稱為製冷劑。製冷的溫度範圍通常在120K以上，120K以下屬深低溫技術範圍。製冷機廣泛應用於工農業生產和日常生活中。製冷機的原理：①壓縮式製冷機。依靠壓縮機的作用提高製冷劑的壓力以實現製冷迴圈，按製冷劑種類又可分為蒸氣壓縮式製冷機（以液壓蒸發製冷為基礎，製冷劑要發生週期性的氣-液相變）和氣體壓縮式製冷機（以高壓氣體膨脹製冷為基礎，製冷劑始終處於氣體狀態）兩種，現代製冷機以蒸氣壓縮式製冷機應用最廣。②吸收式製冷機。依靠吸收器-發生器組（熱化學壓縮器）的作用完成製冷迴圈，又可分為氨水吸收式、溴化鋰吸收式和吸收擴散式3種。③蒸汽噴射式製冷機。依靠蒸汽噴射器（噴射式壓縮器）的作用完成製冷迴圈。④半導體制冷器。利用半導體的熱-電效應制取冷量。製冷機的主要效能指標有工作溫度（對蒸氣壓縮式製冷機為蒸發溫度和冷凝溫度，對氣體壓縮式製冷機和半導體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質的溫度），製冷量（製冷機單位時間內從被冷卻物體移去的熱量）、功率或耗熱量、製冷係數（衡量壓縮式製冷機經濟性的指標，指消耗單位功所能得到的冷量）以及熱力系數（衡量吸收式和蒸汽噴射式製冷機經濟性的指標，指消耗單位熱量所能得到的冷量）等。

單級蒸汽壓縮製冷系統，是由製冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連線，形成一個密閉的系統，製冷劑在系統中不斷地迴圈流動，發生狀態變化，與外界進行熱量交換。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製冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化，達到迴圈制冷的目的。

這樣，製冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個製冷迴圈。

在製冷系統中，蒸發器、冷凝器、壓縮機和節流閥是製冷系統中必不可少的四大件，這當中蒸發器是輸送冷量的裝置。製冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現製冷。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送製冷劑蒸汽的作用。

冷凝器是放出熱量的裝置，將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質帶走。節流閥對製冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中製冷劑液體的數量，並將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。實際製冷系統中，除上述四大件之外，常常有一些輔助裝置，如電磁閥、分配器、乾燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高執行的經濟性，可靠性和安全性而設定的。