压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器四个部件依次用管道连接成封闭的系统，充注适当制冷剂，就组成了最简单的制冷机。其工作过程如下:
压缩机吸入来自蒸发器的低温低压(蒸发温度t0、蒸发压力P0)制冷剂蒸气，经压缩机压缩,变为高温高压(冷凝温度tk.冷凝压力Pk)制冷剂蒸气，之后送入冷凝器，在冷凝压力Pk条件下向冷却介质(通常是常温常压下的水或空气)放出热量，并由高温高压气态冷凝成高温高压液体。液化后的高温高压制冷剂液体进入节流机构，通过节流降温降压，达到蒸发压力P0后进入蒸发器。由于在饱和状态下制冷剂压力由pk降为P0，导致其中部分液体会汽化。因此节流后的制冷剂为低温低压的两相混合物，其中低温低压制冷剂液体在蒸发压力p0条件下吸收被冷却介质的热量，汽化沸腾变成低温低压的蒸气，随即再次被压缩机吸入，重复上述过程;而两相混合物中的气体进入蒸发器并不能够吸热汽化，因此也无制冷能力，这部分气体被称为闪发蒸气。制冷剂在制冷系统中周而复始的发生状态变化的工作过程叫作制冷循环。通过制冷循环制冷剂不断吸收周围空气或物体的热量，从而使室温或物体温度降低，以达到制冷的目的。
在制冷过程中，蒸发器源源不断地从被冷却介质中吸收热量Q0，即对被冷却介质产生制冷量Q0,而这些热觉通过制冷剂载送到冷凝器，再释放给冷却介质，同时制冷剂在传送热量过程中需要压缩机做功耗能W，在冷凝器也一并释放给冷却介质，因此冷凝器传出的热量包括两个方面，即制冷量Q0和压缩功率，这部分热量称为冷凝热负荷Qk。Qk=Qo+W
在蒸气压缩式制冷循环中,制冷剂不断发生状态变化，并有多种状态存在于系统当中，为了更好地了解制冷剂在不同位置所处的状态，我们可以将制冷系统横向分为两部分，上部为高压部分，制冷剂在这部分处于高压—冷凝压力PK状态下，下部为低压部分，制冷剂在这部分处于低压—蒸发压力P0状态下;将制冷系统纵向也可分为两部分，左部为液态部分，以液体制冷剂为主要存在形式(含少量闪发蒸气)，右部为气态部分，制冷剂在此为气体状态。
