製冷設備的冷卻方式有直接冷卻和間接冷卻兩種。直接冷卻是將製冷機的蒸發器裝設在製冷裝置的箱體或建築物內，利用製冷劑的蒸發直接冷卻其中的空氣，靠冷空氣冷卻需要冷卻的物體。這種冷卻方式的優點是冷卻速度快，傳熱溫差小，係統比較簡單，因而得到普遍應用。
間接冷卻是靠製冷機蒸發器中製冷劑的蒸發，從而使載冷劑（例如鹽水）冷卻，再將載冷劑輸入製冷裝置的箱體或建築物內，通過換熱器冷卻其中的空氣。這種冷卻方式冷卻速度慢，總傳熱溫差大，係統也較複雜，故隻用於較少的場合，如鹽水製冰和溫度要求恒定的冷庫等。
按照冷卻目的和冷量利用方式的不同，製冷裝置大體可分為冷藏用製冷裝置、試驗用製冷裝置、生產用製冷裝置和空調用製冷裝置四類。冷藏用製冷裝置主要用於在低溫條件下貯藏或運輸食品和其他貨品，包括各種冰箱、冷庫、冷藏車、冷藏船和冷藏集裝箱等。
製冷劑蒸氣在冷凝器內通過放熱給室外空氣而冷凝成為壓力較高的液體。製冷劑液體通過毛細管的節流，壓力和溫度均降低，再進入蒸發器蒸發，如此周而複始地循環工作，從而達到降低室內溫度的目的。
