Un refroidisseur fonctionne en comprimant le gaz réfrigérant et en le condensant en un liquide, ce qui déclenche ensuite le dispositif de mesure pour diminuer la pression. Une fois que la pression chute, le liquide s'évapore et extrait la chaleur de l'eau.
Le fonctionnement d'un refroidisseur dépend du type de refroidisseur. Le compresseur de vapeur comprend quatre composants différents : compresseur, condenseur, doseur et évaporateur. Une fois que le liquide réfrigérant réchauffé tire la chaleur de l'eau, il s'évapore à nouveau en gaz chaud qui recommence ensuite tout le processus.
Un autre type de refroidisseur est le refroidisseur à absorption, qui remplace le compresseur par de la chaleur. Ce processus commence lorsque l'eau et un absorbant se combinent. Le mélange est mis sous pression et chauffe. L'eau s'évapore, se transforme en vapeur d'eau et se condense. Le liquide surpressurisé qui en résulte traverse un évaporateur où il se transforme en gaz. En s'évaporant, il tire la chaleur de l'eau. Le gaz revient pour répéter le cycle et se recombine avec l'absorbant.
Les deux types de refroidisseurs contiennent du réfrigérant liquide, une nécessité dans le processus de refroidissement, un évaporateur et un condenseur. Les tours de refroidissement sont parfois utilisées dans les grands refroidisseurs. Ces dispositifs aident les refroidisseurs à libérer la chaleur qui s'accumule dans le système.