制冷工質（即制冷劑）在蒸發器內吸收被冷卻物的熱量并汽化成蒸汽，壓縮機不斷地將產生的蒸汽從蒸發器中抽出，并進行壓縮，經壓縮后的高溫、高壓蒸汽被送到冷凝器后向冷卻介質（如水、空氣等）放熱冷凝成高壓液體，在經節流機構降壓后進入蒸發器，再次汽化，吸收被冷卻物體的熱量，如此周而復始地循環。制熱時，制冷劑通過四通閥改變制冷劑流動方向，制冷劑流動方向與制冷時剛好相反，制冷劑先經過蒸發器，再回到冷凝器，最后回到壓縮機。

關于冷水機組和冷卻水塔的匹配：

通常情況下，1HP冷水機組需要匹配一臺1.2冷噸的冷卻水塔才能帶走工業冷水機組所產生的熱量。有些行業中，工藝冷卻所需的冷卻水可以循環利用，如注塑模具用的冷水機組，可以利用工廠的消防水池等設施，把注塑模具出來的水運送到冷卻水塔降溫后再流入水池存儲，再由水泵輸送給注塑機再次用于冷卻，可以節約能源降低成本。 合理使用工業冷水機的運用效率是提高工業冷水機的使用效能的主要方法。在使用工業冷水機時，合理選擇冷水的的容量大小，或調整工業冷水機的運轉速度，經過負載實驗說明，在保證制冷設備平安運轉的狀況下，工業冷水機在70%-80%之間負載運轉時，單位冷量的功耗最小。