冰箱制冷是一種用來吸收食品中的熱量的裝置。它利用稱為“制冷劑”的液體，將食品中的的熱量“抽取”出來并轉移到冰箱外面。
致冷劑通過冰箱的一系列裝置流動，主要包括3個基本的部件：壓縮機、冷凝器和蒸發器，并不斷重復同一個制冷循環。
除少數環保冰箱外，現在普通家用冰箱的制冷劑大多還是氟利昂(主要是二氯二氟甲烷)，它儲存在冰箱的專用容器中。當冰箱開始運轉時，電動機帶動壓縮機開始工作，吸入處于低壓和常溫狀態不的氟利昂蒸氣，將其壓縮成為高溫高壓為(約為10幾個大氣壓)的蒸氣。
這些處于高溫高壓狀態下的氟利昂蒸氣離開壓縮機后被送往冷凝器。冷凝器是一種被多次彎曲的管子，稱為“蛇形管”，一般是被安裝在冰箱背后。由于進入冷凝器的氟利昂蒸氣的溫度比室溫要高，熱量就通過蛇形管的管壁向外散發，這樣氟利昂蒸氣的溫度就降低了并從氣態冷凝為液態，隨后它離開冷凝器流向蒸發器。蒸發器由另一個蛇形管構成，同冰箱的內部接觸。這個蛇形管比冷凝器的蛇形管要細一些，因此氟利昂的流動速度就加快了，隨之而來的就是壓力驟然下降。這符合所謂的伯努利原理。
由于在蒸發器中壓力急劇降低，氟利昂便劇烈蒸發，從液態變為氣態，伴隨這一過程的是溫度降低。由于熱量總是從較熱的物體向較冷的物體上轉移，所以冰箱中較熱的食物就將熱量轉移到流動著氟利昂氣體的蛇形管上，從而達到制冷的目的。
上述過程完成之后，制冷劑──氟利昂氣體又“整裝待發”，以便重新被壓縮機“吸收”，從而開始下一個循環過程。由于氟利昂會破壞臭氧層，現在已經被逐漸淘汰，改用其他的制冷劑，但它們制冷的原理是一樣的。
冰箱主要有兩處類型。一種是像家用冰箱那樣的立式冰箱，另一種是通常為商店采用的柜式冰箱即冰柜。柜式冰箱用起來不太方便，但比前一種效率更高。事實上，每次打開家用冰箱的門時，由于冷空氣比重大，大量量冷空氣會向下流動并被熱空氣替代。但這種現象是不會在柜式冰箱上發生的，而且柜式冰箱的優點還在于它很少有除霜的必要。
從壓縮要出來的制冷劑處于高壓氣態，當它進入冷凝器時就會釋放熱量，從而變成液態并進入儲存器。隨后制冷劑流入一個更細的管子中，壓力隨之下降。這種低壓的液體變冷，當它進入同食物周圍空氣接觸的蛇形管時，制冷劑再次變為氣體，同時吸收了食物的熱量。吸收熱量后，制冷劑進入壓縮機開始下一個循環。
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