實際采用的蒸汽壓縮式制冷的理論循環是由兩個定壓過程，一個絕熱壓縮過程和一個絕熱節流過程組成。它與逆卡諾循環所不同的是：
(1) 蒸汽的壓縮采用干壓縮代替濕壓縮。壓縮機吸入的是飽和蒸汽而不是濕蒸汽。
(2) 用膨脹閥代替膨脹機。制冷劑用膨脹閥絕熱節流降壓。
(3) 制冷劑在冷凝器和燕發器中的傳熱過程均為定壓過程，并且具有傳熱溫差。
圖1-5為蒸氣壓縮制冷理論循環圖。它是由壓縮機、冷凝器、蒸發器等四大設備組成，這些設備之間用管道依次連接形成一個封閉的系統。它的工作過程是:壓縮機將蒸發器內所產生的低壓低溫制冷劑蒸氣吸入氣缸內，經過壓縮機壓縮后使制冷劑蒸氣的壓力、溫度升高 ，然后將高壓高溫的制冷劑蒸氣排入冷凝器;在冷凝器內，高壓高溫的制冷劑蒸氣與溫度比較低的冷卻水(或空氣) 進行熱量交換，把熱量傳給冷卻水(或空氣) ，而制冷劑本身放出熱量后由氣體冷比為液體，這種高壓的制冷劑液體經過膨脹閥節流降壓、降溫后進入蒸發器;在蒸發器肉，低壓低溫的制冷劑液體吸收被冷卻物體(食品或空調冷凍水)的熱量而氣化，而被冷卻物體(如食品或冷凍水)便得到冷卻，蒸發器中所產生的制冷劑蒸氣又被壓縮機吸走。
這樣制冷劑在系統中要經過壓縮、冷凝、節流、氣化(蒸發)四個過程，也就完成了一個制冷循環。
