压缩式冷水机组的制冷原理是：压缩机将蒸发器内的低温低压制冷剂气体吸入压缩机几天内，经过压缩机做功，制冷剂气体的压力和温度都会升高，后进入冷凝器，在冷凝器内，高温高压的制冷剂气体与冷却水或空气进行交换，把热量传递给冷却水或空气，使制冷剂气体放热凝结成液体。高压的制冷剂液体在经过节流阀降压后进入蒸发器，在蒸发器内，低压制冷剂气体吸收冷媒水的热量而气化，同时使冷媒水的温度降低，成为需要的冷冻水。

蒸发器气化形成的低温低压制冷剂气体又被制冷压缩机吸入压缩，反复循环上述过程，就可以连续不断的出冷却水。