所謂機械冷庫，簡單地講就是以機械方法進行制冷的冷庫。目前我國多數機械冷庫主要是采用蒸氣壓縮式制冷方式調節庫溫。制冷原理可簡述為:利用汽化溫度較低的液態制冷劑的蒸發，吸收貯藏環境中的熱量，從而使庫溫下降。通過壓縮機將汽化后的制冷劑吸回并加壓，在冷凝器中制冷劑將吸收的熱量傳遞給冷卻介質，使自身溫度降低，冷凝成液體，然后再進行蒸發吸熱，如此循環即可實現連續制冷。
制冷系統包括4個主要部分:壓縮機、冷凝器、膨脹閥(節流閥)、蒸發器。整個制冷系統由循環管路連接，構成一個密閉的回路。管路內充注制冷劑。
壓縮機在制冷系統中起著壓縮和輸送制冷劑氣體的作用，即把蒸發器內產生的低壓低溫氣體吸回，再次壓縮成為高溫高壓氣體并送入冷凝器。
冷凝器用來對壓縮機壓入的高溫高壓氣體進行冷卻和冷凝，并在一定的壓力和溫度下把高溫高壓的氣體液化成為常溫高壓液體。
膨脹閥安裝在儲液器和蒸發器之間，是系統內高壓區和低壓區的一個分界點，其作用是將高壓液體節流膨脹，變為低壓液體，它也是調節和控制制冷劑流量的關卡。在蒸發器中，節流膨脹后的低壓制冷劑從庫房吸收熱量并蒸發為氣體，使庫溫降低，以達到制冷的目的。在整個制冷系統中，有高壓區和低壓區兩部分，自壓縮機的排氣端直至膨脹閥前的工作端為高壓區;自膨脹閥后至壓縮機吸氣端的工作段為低壓區。由排氣壓力表和吸氣壓力表分別近似表示這兩部分的壓力。
壓縮機在整個制冷系統中起著心臟的作用，其工作過程是提供能量補償的過程。冷凝器和蒸發器是兩個熱交換器，前者使高壓制冷劑的氣體放熱，并轉化為液體;后者使低壓制冷劑的液體吸熱，并轉化為氣體。制冷劑在循環往復過程中作為熱能的運載工具。
