冷却方式冷却速度慢，总传热温差大，系统也较复杂，故只用于较少的场合，如盐水制冰和温度要求恒定的冷库等。 [2]
按照冷却目的和冷量利用方式的不同，制冷装置大体可分为冷藏用制冷装置、试验用制冷装置、生产用制冷装置和空调用制冷装置四类。
冷藏用制冷装置主要用于在低温条件下贮藏或运输食品和其他货品，包括各种冰箱、冷库、冷藏车、冷藏船和冷藏集装箱等。
制冷机（refrigerating machine）将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化（能量转换和热量转移）的工质称为制冷剂。制冷的温度范围通常在120K以上，120K以下属深低温技术范围。制冷机广泛应用于工农业生产和日常生活中。
冰柜的基本作用是制冷，使箱内保持适当的低温。制冷系统一般由压缩机、冷凝器、毛细管或热力膨胀阀、蒸发器四个基本部件组成。制冷剂是一种能在低压下低温沸腾的液体，在沸腾时吸收热量，制冷剂在制冷系统中不断循环，压缩机提高制冷剂的气体压力，造成液化条件，通过冷凝器时凝结液化放出热量，然后通过毛细管时降低压力与温度，再通过蒸发器时沸腾汽化吸收热量，另现今发展运用制冷二极管，无复杂之机械装置，惟效能较差，运用于小型冰箱。
冰柜原用F12（氟利昂12）作制冷剂，因会破坏大气层的臭氧层，现改用R600a/R134a/R404等制冷剂。
此外，由于系统中难免存在一些水分和杂质，所以在毛细管进口端一般装有干燥过滤器。
箱体
箱体由结构材料和绝热材料组成，形成空间以贮存食品，并防止内外热量传递。箱体一般包括外箱、内胆、绝热层。冰箱内胆（内衬）一般是用ABS或HIPS板材经真空成型，厚度在1毫米以下，白色、光洁。绝热材料广泛使用的是聚氨酯发泡，其绝热性能优良，长期使用后导热系数变化很小。