冷凍除濕機是利用蒸氣壓縮式制冷機來對空氣進行干燥處理的制冷二手設備，它由全封閉制冷壓縮機、風冷冷凝器、蒸發器、毛細管、離心風機、空氣過濾器、凝結水盤和凝結水箱等設備組成。它有除濕的功能，但不能控制溫度和濕度。冷凍除濕機通常用于精密儀器儀表室、檔案室以及金屬倉庫等場所，以防止儀表器具和材料因潮濕而腐蝕和霉爛。地下建筑和涵洞建筑一般也使用冷凍除濕機來干燥空氣。
待除濕的空氣在離心風機的作用下被吸入，經空氣過濾器濾去其中的機械雜質和污物，再經蒸發器冷卻。由于蒸發器表面的溫度低于空氣的露點溫度，當被除濕的空氣與蒸發器的表面接觸時，空氣中的部分水蒸氣被凝結析出并落入凝結水盤，從泄水管排出。此時空氣的絕對含濕量減小，但由于空氣的溫度也被降低了，所以相對濕度反而增大。
為了降低空氣的相對濕度，使空氣再經過風冷式冷凝器被等濕加熱。此時隨著空氣溫度的升高，雖然絕對含濕量不變，但相對濕度卻減小了，這樣就保證了冷凍除濕機出口的空氣溫度不致過低，相對濕度也適中，從而達到了除濕的目的。
