Agregat chłodniczy działa na zasadzie sprężania pary lub absorpcji pary. Agregaty chłodnicze zapewniają ciągły przepływ chłodziwa na zimną stronę układu wody technologicznej o pożądanej temperaturze około 50°F (10°C). Następnie chłodziwo jest pompowane przez proces, pobierając ciepło z jednego obszaru obiektu (np. maszyn, sprzętu procesowego itp.), gdy przepływa z powrotem do strony powrotnej systemu wody procesowej.

Agregat chłodniczy wykorzystuje mechaniczny układ chłodniczy ze sprężaniem pary, który łączy się z systemem wody technologicznej za pośrednictwem urządzenia zwanego parownikiem. Czynnik chłodniczy krąży przez parownik, sprężarkę, skraplacz i urządzenie rozprężne agregatu chłodniczego. W każdym z powyższych elementów agregatu chłodniczego zachodzi proces termodynamiczny. Parownik pełni funkcję wymiennika ciepła, dzięki czemu ciepło przechwycone przez przepływ chłodziwa procesowego jest przekazywane do czynnika chłodniczego. Podczas wymiany ciepła czynnik chłodniczy odparowuje, przechodząc z cieczy pod niskim ciśnieniem w parę, podczas gdy temperatura chłodziwa procesowego spada.

Czynnik chłodniczy przepływa następnie do sprężarki, która spełnia wiele funkcji. Po pierwsze, usuwa czynnik chłodniczy z parownika i zapewnia, że ​​ciśnienie w parowniku pozostaje wystarczająco niskie, aby pochłonąć ciepło z odpowiednią szybkością. Po drugie, podnosi ciśnienie wychodzących oparów czynnika chłodniczego, aby zapewnić utrzymanie ich temperatury na wystarczająco wysokim poziomie, aby uwolnić ciepło po dotarciu do skraplacza. Czynnik chłodniczy powraca do stanu ciekłego w skraplaczu. Ciepło utajone, oddawane podczas zmiany czynnika chłodniczego z pary w ciecz, jest odprowadzane z otoczenia przez czynnik chłodzący (powietrze lub wodę).