Un refrigeratore funziona secondo il principio della compressione del vapore o dell'assorbimento del vapore. I refrigeratori forniscono un flusso continuo di refrigerante al lato freddo di un sistema di acqua di processo ad una temperatura desiderata di circa 50°F (10°C). Il refrigerante viene quindi pompato attraverso il processo, estraendo calore da un'area dell'impianto (ad esempio macchinari, apparecchiature di processo, ecc.) mentre rifluisce verso il lato di ritorno del sistema idrico di processo.

Un refrigeratore utilizza un sistema di refrigerazione meccanica a compressione di vapore che si collega al sistema dell'acqua di processo attraverso un dispositivo chiamato evaporatore. Il refrigerante circola attraverso un evaporatore, un compressore, un condensatore e un dispositivo di espansione di un refrigeratore. Un processo termodinamico avviene in ciascuno dei componenti sopra indicati di un refrigeratore. L'evaporatore funziona come uno scambiatore di calore in modo che il calore catturato dal flusso del refrigerante di processo venga trasferito al refrigerante. Durante il trasferimento di calore, il refrigerante evapora, trasformandosi da liquido a bassa pressione in vapore, mentre la temperatura del refrigerante di processo si riduce.

Il refrigerante fluisce quindi ad un compressore, che svolge molteplici funzioni. Innanzitutto rimuove il refrigerante dall'evaporatore e garantisce che la pressione nell'evaporatore rimanga sufficientemente bassa da assorbire il calore alla velocità corretta. In secondo luogo, aumenta la pressione del vapore refrigerante in uscita per garantire che la sua temperatura rimanga sufficientemente elevata da rilasciare calore quando raggiunge il condensatore. Il refrigerante ritorna allo stato liquido nel condensatore. Il calore latente ceduto quando il refrigerante passa da vapore a liquido viene portato via dall'ambiente da un mezzo di raffreddamento (aria o acqua).