如图5一2所示，一台气压缩式制冷机至少需要有压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个基本部件。它们之间用管道依次连接，形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断地发生状态变化，并与外界进行能量交换，从而达到制冷的目的。其工作过程：液态制冷剂从低温热源蒸发器中吸收热量汽化后，变成低温低压的制冷蒸气，被压缩机吸入；吸人的蒸气受到压缩升压，使温度和压力升高，然后排至冷凝器中；在冷凝器中受到冷却(水或空气冷却)而放出凝结热量，自身变成冷凝压力下的饱和液体，饱和液体再经节流阀(或膨胀阀)降压进入蒸发器，成为节流后的低压液气混合物；在蒸发器中从其周围介质或物料中吸收其汽化潜热(即制取冷量)而汽化，汽化后的制冷剂又被压缩机吸入，完成一个热力循环。由于制冷剂不断循环，被冷却空间或物料的热量被不断带走，从而获得低温。达到了冷却目的。
制冷剂在系统内经过压缩、冷却与冷凝、节流、蒸发四个状态变化过程。压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，它是整个系统的“心脏”；节流阀对制冷剂起节流降压作用，同时可以调节进入蒸发器的制冷剂流量。蒸发器是吸收热量(输出冷量)的换热设备，实现制取冷量的目的；冷凝器是输出热量的换热设备，它将制冷剂从蒸发器中吸取的热量及由压缩功而转换的热量一起传给冷却介质。由于压缩机消耗的功起到了补偿作用，因此能够实现由制冷剂将低温物体的热量不断地传递给高温物体，达到制取冷量的目的。
在实际的单级蒸气压缩式制冷装置中，除有上述四个主要设备外，还有一些如油分离器、气液分离器等辅助设备，它们是为提高制冷装置运行的经济性和保证操作安全而设置的。
