冷水機的工作原理是蒸汽壓縮或蒸汽吸收。冷水機以大約 50°F (10°C) 的所需溫度向工藝水系統的冷側提供連續流動的制冷劑。然后將冷卻劑泵送通過該過程，當它流回工藝水系統的返回側時，從設施區域(例如機械、工藝設備等)吸收熱量。

　　冷水機使用機械蒸汽壓縮制冷系統，該系統通過稱為蒸發器的設備連接到工藝水系統。制冷劑循環通過冷水機的蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹裝置。在冷水機的上述每個部件中都會發生熱力學過程。蒸發器用作熱交換器，因此過程制冷劑流捕獲的熱量傳遞給制冷劑。隨著熱傳遞的發生，隨著工藝制冷劑的溫度降低，制冷劑從低壓液體蒸發為蒸汽。