冷柜的制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等组成，原理上与电冰箱的制冷系统相同，其组成更简单。
图14-13为卧式直冷式冷柜制冷系统的原理图。由于冷柜没有冷藏室，从蒸发器流出的制冷剂蒸汽过热度很小，为了防止制冷剂液体进入压缩机，将毛细管绕在压缩机吸气管上，构成一个回热器，用制冷剂液体的热量加热回气，这样做的好处是一方面增大了制冷量，另一方面可防止液击。
图14-14为某一立式直冷式冷柜的制冷系统。为了冷却压缩机，系统中加了一个冷却器。由冷凝器出来的制冷剂，经干燥过滤器进入毛细管节流降压，先进入顶搁架排管，再到底搁架排管，最后到中搁架排管。毛细管与压缩机吸气管并排焊在一起构成回热器。为了更好地防止液击，压缩机的吸气要先经过气液分离器。在气液分离器中，制冷剂气体与液体分开。气体直接被压缩机吸入，微量液体在气液分离器气化后再进入压缩机。
