Máy làm lạnh hoạt động bằng cách nén khí làm lạnh và ngưng tụ thành chất lỏng, sau đó kích hoạt thiết bị đo giảm áp suất. Khi áp suất giảm, chất lỏng bay hơi và kéo nhiệt ra khỏi nước.
Hoạt động của máy làm lạnh phụ thuộc vào loại máy làm lạnh. Máy nén hơi có bốn thành phần khác nhau: máy nén, bình ngưng, thiết bị đo lường và thiết bị bay hơi. Khi chất lỏng làm lạnh được làm ấm lấy nhiệt từ nước, nó bay hơi trở lại thành khí ấm, sau đó lại trải qua toàn bộ quá trình.
Một loại máy làm lạnh khác là máy làm lạnh hấp thụ, thay thế máy nén bằng nhiệt. Quá trình này bắt đầu khi nước và chất hấp thụ kết hợp với nhau. Hỗn hợp được tạo áp suất và làm nóng. Nước bay hơi, trở thành hơi nước và ngưng tụ. Chất lỏng siêu áp tạo thành chảy qua một thiết bị bay hơi, nơi nó biến thành khí. Trong khi bay hơi, nó kéo nhiệt từ nước. Khí quay trở lại để lặp lại chu kỳ và tái kết hợp với chất hấp thụ.
Cả hai loại thiết bị làm lạnh đều chứa chất làm lạnh lỏng, một chất cần thiết trong quá trình làm lạnh, một thiết bị bay hơi và bình ngưng tụ. Tháp giải nhiệt đôi khi được sử dụng trong các thiết bị làm lạnh lớn. Các thiết bị này giúp thiết bị làm lạnh giải phóng nhiệt tích tụ trong hệ thống.