冷藏箱制冷系統的工作原理與家用電冰箱的制冷原理一樣。在壓縮機沒有啟動工作時，整個制冷系統內部處于平衡狀態。當壓縮機起動工作時，制冷系統內的制冷劑受壓縮機的作用，開始在系統內變化流動。低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機吸入并被壓縮成高溫高壓的氣體，進人冷凝器進行熱交換(水冷、風冷或空氣自然對流方式冷卻)，冷凝成液態制冷劑。然后通過干操過濾器除濕和濾掉雜質，再通過電磁閥和膨脹閥，進行節流降壓才進入蒸發器，由于壓力降低，沸點也降低，濕蒸氣狀態的制冷劑在蒸發器內蒸發沸騰，制冷劑蒸發沸騰需吸收蒸發器內大量的熱使蒸發器溫度降低。由于蒸發器做成箱狀，并安裝在絕熱的柜內，所以儲存在柜內的食品的熱量同樣被蒸發器吸走，這樣不斷地循環，蒸發器內低溫低壓制冷劑蒸發又被壓縮機吸入再壓縮，變成高溫高壓蒸氣，不斷循環，這樣就達到制冷的目的。
冷藏箱的制冷系統與家用電冰箱的制冷系統工作時有一點不同之處，冷藏箱的制冷系統中用膨脹閥替代了冰箱上所用的毛細管，使得制冷系統中進入蒸發器濕蒸氣的流量可以調節。另外系統內還裝有電磁閥，防止電沖擊。電磁閥的控制電路與壓縮機電動機的控制電路并聯，二者同步工作;壓縮機停轉時，電磁閥斷開，系統內制冷劑被截流。
