เครื่องทำความเย็นทำงานบนหลักการอัดไอหรือการดูดซับไอ ชิลเลอร์จ่ายน้ำหล่อเย็นไหลอย่างต่อเนื่องไปยังด้านเย็นของระบบน้ำในกระบวนการผลิตที่อุณหภูมิที่ต้องการประมาณ 50°F (10°C) จากนั้น สารหล่อเย็นจะถูกสูบผ่านกระบวนการ โดยดึงความร้อนออกจากพื้นที่หนึ่งของโรงงาน (เช่น เครื่องจักร อุปกรณ์ในกระบวนการผลิต ฯลฯ) ขณะที่ไหลกลับไปยังด้านกลับของระบบน้ำในกระบวนการผลิต

เครื่องทำความเย็นใช้ระบบทำความเย็นเชิงกลแบบอัดไอซึ่งเชื่อมต่อกับระบบน้ำในกระบวนการผลิตผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องระเหย สารทำความเย็นจะไหลเวียนผ่านเครื่องระเหย คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ และอุปกรณ์ขยายของเครื่องทำความเย็น กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์เกิดขึ้นในแต่ละส่วนประกอบข้างต้นของเครื่องทำความเย็น เครื่องระเหยทำหน้าที่เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน โดยความร้อนที่จับได้จากการไหลของสารหล่อเย็นในกระบวนการจะถ่ายโอนไปยังสารทำความเย็น เมื่อมีการถ่ายเทความร้อน สารทำความเย็นจะระเหย โดยเปลี่ยนจากของเหลวความดันต่ำเป็นไอ ในขณะที่อุณหภูมิของสารหล่อเย็นในกระบวนการลดลง

จากนั้นสารทำความเย็นจะไหลไปยังคอมเพรสเซอร์ ซึ่งทำหน้าที่หลายอย่าง ขั้นแรก จะกำจัดสารทำความเย็นออกจากเครื่องระเหยและรับรองว่าความดันในเครื่องระเหยยังคงต่ำพอที่จะดูดซับความร้อนในอัตราที่ถูกต้อง ประการที่สอง เพิ่มแรงดันในไอสารทำความเย็นที่ส่งออกเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิยังคงสูงพอที่จะปล่อยความร้อนเมื่อไปถึงคอนเดนเซอร์ สารทำความเย็นจะกลับสู่สถานะของเหลวที่คอนเดนเซอร์ ความร้อนแฝงที่เกิดขึ้นเมื่อสารทำความเย็นเปลี่ยนจากไอเป็นของเหลวถูกพาออกไปจากสิ่งแวดล้อมด้วยตัวกลางทำความเย็น (อากาศหรือน้ำ)