蒸發式冷凝器的傳熱部分是用光滑管或翅片管組成的蛇形管組，管組裝在由型鋼和鋼板焊制的立式箱體內。制冷劑蒸氣經氣體集管分配給每一根蛇形管，冷凝液體則經液體集管流入貯液器中。箱體的底部為一水池，水池內用浮球控制以保持一定的水位。冷卻水用循環水泵送至冷凝器管組上方，經噴嘴或重力配水機構噴淋到蛇形管組上面，沿冷凝器管的外表面呈膜狀下流，最后匯集在水池中，如此循環使用。當水流經冷凝器管組時，主要依靠水的蒸發使管內制冷劑蒸氣冷卻和液化。與此同時，用通風機使空氣由下而上地在水膜外表面吹過，空氣的作用主要是將水膜表面蒸發的水蒸氣及時帶走，以及創造水膜能夠連續不斷蒸發的有利條件。從這個角度來說，蒸發式冷凝器中的水膜主要起一個傳熱媒介的作用，管內制冷劑蒸氣被冷卻和液化時放出的熱量首先傳給水膜，使水膜蒸發，而水膜蒸發成水蒸氣時就以潛熱的方式把這部分熱量連同水蒸氣本身傳給空氣。當然，當空氣的溫度低于水膜表面溫度時，它也可以起一定的冷卻作用。但是即使空氣溫度高于水膜表面溫度時(在南方的夏季常會遇到這種情況)，只要空氣能把水蒸氣帶走就仍能起到冷卻作用。空氣由下而上地從水膜表面吹過時，除把水蒸氣帶走還夾帶了一部分小水滴。

為了減少蒸發式冷凝器中水的吹散損失，在箱體的上部還裝有擋水柵.它的作用是盡量把空氣中夾帶的水分離下來。循環水由于不斷在冷凝器表面蒸發及被空氣吹散夾帶，因此需要經常補充新鮮水。由于循環使用的水不斷蒸發，水池內水的含鹽量也會越來越高。含鹽量的增高將使管外側結垢嚴重，蒸發式冷凝器應使用軟水或經過軟化處理的水，并且水池也需定期換水。另外在夏季，當循環水的溫度較高時也需要補充一部分水來降低循環水的溫度。為了減少換熱管組表面結垢，在噴水機構下面還設有過濾網。