上海低溫冷水機機組制冷時,壓縮機將蒸發器內低溫低壓制冷劑吸入氣缸,經過壓縮機做功,制冷劑蒸氣被壓縮成為高溫高壓氣體,經排氣管道進入冷凝器內。高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器內與冷卻水進行熱交換,把熱量傳遞給冷卻水帶走,而制冷劑氣體則凝結為高壓液體。從冷凝器出來的高壓液體經熱力膨脹閥節流降壓后進入蒸發器。在蒸發器內,低壓液體制冷劑吸收冷凍水的熱量而汽化,使冷凍水降溫冷卻,成為所需要的低溫用水。汽化后的制冷劑氣體重新被壓縮機吸入進行壓縮,排入冷凝器,這樣周而復始,不斷循環,從而實現對冷凍水的冷卻。
從機組出來的冷凍水,進入室內的風機盤管,變風量空氣調節機等末端裝置,在室內與對流空氣發生熱交換,在此過程中,水由于吸收室內空氣的熱量（向室內空氣散熱）而溫度上升,而室內空氣經過室內換熱器后溫度下降,在風機的帶動下,送入室內,從而降低室內的空氣溫度,而溫度上升后的冷凍水在水泵的作用下重新進入機組,如此循環,從而達到連續制冷的目的。