蒸气压缩式制冷的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、节流膨胀阀和蒸发器等主要的热力设备中来完成四个热力过程：即制冷剂的压缩、蒸发吸热、节流膨胀和冷凝放热。
当压缩机工作时，对进入压缩机的制冷剂气休进行压缩。将低压气态的制冷剂压缩成为高压气态。此时气体因被压缩而温度升高，进入冷凝器内对压缩机排出的高温高压气态制冷剂进行冷却，使其放热。在一定的温度和压力下，气态制冷剂即可成为高压液态制冷剂，放出的热量可转移给冷却物质（一般为水或空气）。高压液态制冷剂再进入节流膨胀阀进行节流膨胀，压力降低以保证冷凝器与蒸发器之间的压差，便于节流后的低压液态制冷剂在要求的低压下进人蒸发器。低压液体从周围介质吸收热量后蒸发为气体，而这周围介质可以是空气、水或其他物质。制冷剂蒸发吸热，呈低压气态后再进入压缩机内进行压缩，从而完成了一个制冷循环，如此连续进行不断的循环而达到制冷的目的。
以上只是压缩制冷的工作原理，而实际上的制冷设备还需其他的辅助设备，如油分离器、气体分离器、贮液罐、千燥过滤器等来保证制冷循环的正常工作。
