Máy nén lạnh cũng giống như máy nén để bơm xe, làm nhiệm vụ nén ga lạnh (môi chất lạnh) từ áp suất thấp trong dàn bay hơi (dàn lạnh) lên áp suất cao trong dàn ngưng (dàn nóng). Trong các máy nhỏ, máy nén cùng động cơ điện được đặt trong cùng một vỏ sắt và được hàn kín thành một khối đặt phía sau máy. Cả khối đó thường được gọi là blốc của máy.

Dàn bay hơi hay thường gọi là dàn lạnh thực chất là các ống đồng hoặc nhôm mà ga lạnh đi trong đó. Trong dàn lạnh, ga lạnh sẽ sôi ở nhiệt độ thấp và tiến hành làm lạnh các sản phẩm đặt trong dàn. Nhiệt độ sôi trong đó phụ thuộc vào nhiệt độ cần làm lạnh. Thí dụ đối với máy điều hòa, nhiệt độ sôi chỉ khoảng 5⁰C, tủ lạnh thông thường nhiệt độ sôi từ - 10  đến –20⁰C .v.v...

Dàn ngưng hay thường gọi dàn nóng, cũng thường là các ống đồng hoặc nhôm mà ga lạnh đi trong đó. Ở đây quá trình ngược lại với trong dàn lạnh, ga lạnh từ trạng thái hơi (áp suất cao & nhiệt độ cao) nhả nhiệt ra không khí và biến thành trạng thái lỏng giống như nước, nhưng ở áp suất cao (gần giống quá trình chưng cất rượu). Nhiệt độ ở dàn ngưng phụ thuộc vào khả năng làm mát của dàn. Nhiệt độ không khí càng thấp, không khí lưu thông tốt thì nhiệt độ ngưng càng thấp và máy lạnh làm việc càng hiệu quả.

Để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt, ở cả dàn lạnh và dàn nóng đều có các cách trao đổi nhiệt dưới các hình thức khác nhau, có thể là các tấm nhôm mỏng, hoặc là các lá nhôm dưới dạng như lông chồn .

Ga lạnh sau khi ngưng có áp suất cao và nhiệt độ gần bằng nhiệt độ môi trường. Để ga có nhiệt độ thấp, người ta cho ga qua một ống có đường kính rất bé, gọi là ống mao dẫn hoặc là ống capile. Ống mao dẫn nối dàn nóng và dàn lạnh. Khi đi từ dàn nóng đến dàn lạnh qua ống mao dẫn ga sẽ giảm áp suất và nhiệt độ đến nhiệt độ cần làm lạnh.

Trong dàn lạnh ga lại nhận nhiệt của vật cần làm lạnh, sau đó lại được máy nén hút và nén lên đến áp suất cao. Như vậy ta nói ga lạnh đã thực hiện được một chu trình lạnh và quá trình cứ thế lặp đi, lặp lại cho đến khi máy bị hỏng.

Đối với các máy có năng suất lạnh lớn để giảm áp suát và nhiệt độ từ dàn nóng đến dàn lạnh người ta dùng van tiết lưu. Van tiết lưu thực chất là van có tiết diện rất nhỏ, khi ga lỏng lạnh qua đó, áp suất và nhiệt độ được giảm xuống. Để điều chỉnh nhiệt độ, người ta có thể thay đổi tiết diện của van.

 Ngoài các thiết bị chính trên, tủ lạnh hoặc máy điều hòa nhiệt độ đều có rơle nhiệt độ. Khi nhiệt độ đạt đến trị số yêu cầu, rơle sẽ tác động làm cho máy nén ngừng chạy. Khi nhiệt độ tăng lên, rơle lại tác động cho máy chạy lại.

Trên đây chỉ giới thiệu nguyên lý hết sức cơ bản của tủ lạnh và máy điều hòa nhiệt độ. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn, chúng tôi sẽ có những bài viết chuyên cho các loại máy cụ thể.