蒸汽壓縮式制冷系統，是由壓縮機作功來實現制冷的。其工作原理如圖3-3所示。

液態制冷劑從低溫熱源蒸發器中吸收熱量汽化后，變成低溫，低壓的制冷劑蒸汽，被壓縮機吸入，受到壓縮升壓，使溫度和壓力升高，然后排至冷凝器中。在冷凝器中受到冷卻(水或空氣冷卻)而放出凝結熱量，自身變成冷凝壓力下的飽和液體，再經節流閥(或膨脹閥)降壓進入蒸發器，節流后的低壓液汽混合物熱量，在蒸發器中從其周圍介質或物料中吸收其汽化潛熱而汽化，汽化后的制冷劑，又被壓縮機吸入，完成一個熱力循環。由于制冷劑不斷循環，使被冷卻的空間或物料的熱量被不斷帶走，從而獲得低溫達到冷卻目的。