冷藏箱制冷系统的工作原理与家用电冰箱的制冷原理一样。在压缩机没有启动工作时，整个制冷系统内部处于平衡状态。当压缩机起动工作时，制冷系统内的制冷剂受压缩机的作用，开始在系统内变化流动。低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入并被压缩成高温高压的气体，进人冷凝器进行热交换(水冷、风冷或空气自然对流方式冷却)，冷凝成液态制冷剂。然后通过干操过滤器除湿和滤掉杂质，再通过电磁阀和膨胀阀，进行节流降压才进入蒸发器，由于压力降低，沸点也降低，湿蒸气状态的制冷剂在蒸发器内蒸发沸腾，制冷剂蒸发沸腾需吸收蒸发器内大量的热使蒸发器温度降低。由于蒸发器做成箱状，并安装在绝热的柜内，所以储存在柜内的食品的热量同样被蒸发器吸走，这样不断地循环，蒸发器内低温低压制冷剂蒸发又被压缩机吸入再压缩，变成高温高压蒸气，不断循环，这样就达到制冷的目的。
冷藏箱的制冷系统与家用电冰箱的制冷系统工作时有一点不同之处，冷藏箱的制冷系统中用膨胀阀替代了冰箱上所用的毛细管，使得制冷系统中进入蒸发器湿蒸气的流量可以调节。另外系统内还装有电磁阀，防止电冲击。电磁阀的控制电路与压缩机电动机的控制电路并联，二者同步工作;压缩机停转时，电磁阀断开，系统内制冷剂被截流。
