所謂單級蒸氣壓縮式制冷循環，是指制冷劑在一次循環中只經過一次壓縮。單級蒸氣壓縮式制冷，其最低蒸發溫度可達-30~-40℃。
單級蒸氣壓縮式制冷循環基本構成包括制冷壓縮機、冷凝器、節流裝置,和蒸發器(俗稱制冷四大件)。用管道依次將其連接，形成一個完全封閉的系統，如圖1-5所示為由四大主件構成的最簡單的蒸氣壓縮式制冷裝置。制冷劑在這個封閉的制冷系統中以流體狀態循環。通過相變，連續不斷地從蒸發器中吸取熱量和在冷凝器中放出熱量，從而實現制冷目的。
單級蒸氣壓縮式制冷循環的工作過程:蒸發器內，制冷劑在一定的蒸發溫度下氣化，從被冷卻對象中吸取熱量Q0，實現制冷。氣化后的低溫低壓的制冷劑蒸氣被壓縮機及時抽出，并壓縮至冷凝壓力，送入冷凝器，壓縮過程中壓縮機消耗功率P0。高溫高壓制冷劑蒸氣在冷凝器內把熱量Qk傳遞給環境冷卻介質，首先被冷卻，然后被冷凝為高壓常溫的制冷劑液體。該液體通過節流降壓裝置，降壓降溫為濕蒸氣進入蒸發器，準備再次吸熱氣化，從而完成一個單級蒸氣壓縮式制冷循環。
1、蒸發器 蒸發器是熱交換設備，其作用是將蒸發器外被冷卻對象的熱量傳遞給蒸發器內制冷劑，液態制冷劑氣化吸熱而使被冷卻對象的溫度降低，從而達到制冷的目的。
2、制冷壓縮機 制冷壓縮機的作用之一是不斷地將完成了吸熱過程而氣化的制冷劑蒸氣從蒸發器中抽吸出來，使蒸發器維持低壓狀態，便于蒸發吸熱過程能繼續不斷地進行下去;其作用之二是通過壓縮作用提高制冷劑蒸氣的壓力和溫度，創造將制冷劑蒸氣的熱量向外界環境介質(空氣或水)轉移的條件。即將低溫低壓制冷劑蒸氣壓縮至高溫高壓狀態，以便能用常溫的空氣或水作冷卻介質來進行冷凝。在整個壓縮過程中，壓縮機將消耗一定的外功。常用制冷壓縮機的形式有活塞式、螺桿式、離心式和回轉式。
3、冷凝器 冷凝器也是一個熱交換設備，作用是利用環境冷卻介質空氣或水，將來自制冷壓縮機的高溫高壓制冷劑蒸氣的熱量帶走并使制冷劑蒸氣冷卻、冷凝為液體。在制冷劑蒸氣冷凝過程中，壓力是不變的，仍為高壓。
4、節流裝置 冷凝器冷凝得到的高壓常溫的制冷劑液體不能直接送入低溫低壓的蒸發器。利用飽和壓力與飽和溫度一一對應的原理，降低制冷劑液體的壓力，從而降低制冷劑液體的溫度。將高壓常溫的制冷劑液體通過節流裝置(膨脹閥、節流閥、毛細管等)，膨脹、降壓后得到低溫低壓制冷劑，再送入蒸發器吸熱蒸發，從而完成了一個制冷循環。
在單級蒸氣壓縮式制冷機中，除了上述四大部件外，為了保證制冷裝置的經濟性和運行安全，還增加了其他許多輔助設備，如過濾器、油分離器、儲液器等。
