冷藏集装箱是指具有隔热的箱壁（包括端壁和侧壁）、箱门、箱底和箱顶，能阻止内外热交换的集装箱。冷藏集装箱包括耗用冷剂式冷藏集装箱、机械式冷藏集装箱、制冷/加热集装箱、隔热集装箱以及气调冷藏集装箱等。
耗用冷剂式冷藏集装箱
耗用冷剂式冷藏集装箱泛指各种无须外接电源或燃料供应的冷藏集装箱，包括水冰冷藏集装箱、干冰冷藏集装箱、液氮冷藏集装箱、液体空气冷藏集装箱、液体二氧化碳冷藏集装箱、冷板式冷藏集装箱等。耗用冷剂式冷藏集装箱的特点是在运输过程中，不需要外接电源或燃料供应，无任何运动部件，维修保养要求低。主要缺点是无法实现连续制冷，储冷剂放热和消耗后必须重新充冷或补充，较难实现精确的温度控制，制冷设备占用空间较大。耗用冷剂式冷藏集装箱主要适用于小型冷藏集装箱的短距离运输。耗用冷剂式冷藏集装箱只在区域性短途冷藏运输中尚有使用，而在国际冷藏运输中已无使用并有逐步被淘汰的趋势。
机械式冷藏集装箱
机械式冷藏集装箱是指设有制冷装置（如压缩式制冷机组、吸收式制冷机组等）的冷藏集装箱。机械式冷藏集装箱是技术最为成熟、应用最为广泛的冷藏集装箱，与其他冷藏集装箱相比，它具有以下优点：
①调温范围广，从常温到一30℃左右都能调节。通用性强，能运输不同温度要求的货物；
②自动控制方便；
③箱内温度分布较均匀：
④适宜远距离运输，这是其相对于其他形式冷藏集装箱的最突出的优点。
机械式冷藏集装箱也有一些缺点：如设备复杂、初始投资大、维修费用高；箱内温度梯度要大于液氮冷藏集装箱；箱内需设风机、风道系统，会增加箱内货物的干耗、脱水。
制冷加热集装箱
制冷加热集装箱是指设有制冷装置（机械式制冷或耗用制冷剂制冷）和加热装置的冷藏集装箱。这种集装箱不仅有制冷装置，而且具有加热装置，可以根据需要采取制冷或加热手段，使冷藏集装箱内的温度控制在所设定的范围内，一般箱内控制温度范围为一18℃～38℃。
隔热集装箱
隔热集装箱是指不设任何同定的、临时附加的制冷和或加热设备的冷藏集装箱。隔热集装箱具有良好的隔热性能，为实现其保温功能，必须有外接制冷或加热设备，向箱内输送冷风或热风以达到保温目的。
隔热集装箱的特点是箱体本身结构简单，箱体货物有效装载容积率高，造价便宜。适合大批量、同品种冷冻或冷藏货物在固定航线上运输。其缺点是缺少灵活性，对整个运输线路上的相关配套设施要求高。
隔热集装箱在20世纪70年代前曾经是国际上冷藏保鲜货物的主要运输工具之一，随着20世纪80年代之后机械式冷藏集装箱的大量使用，隔热集装箱已逐步被更为灵活的机械式冷藏集装箱所取代，但在某些具有稳定货源的航线上仍有使用。
气调冷藏集装箱
气调冷藏集装箱具有一般机械式冷藏集装箱的所有制冷功能，同时装有一种气调设备，可以调节和控制箱体内的空气成分，以减弱新鲜果蔬的呼吸强度，从而减缓果蔬的成熟进度，达到保鲜的目的。
气调保鲜的关键是调节和控制货物储存环境中的各种气体的含量。最常见的是用充氮降氧方法来降低环境中的氧气含量，控制乙烯含量，减缓果蔬成熟。气调冷藏集装箱的气密性要求较高，一般要求漏气率不超过2m³/h。
采用气调冷藏集装箱运输具有保鲜效果好、储藏损失少、保鲜期长和对果蔬无任何污染的优点。但由于采用气调设备后，技术要求高，冷藏集装箱价格高，因此使用还不普遍。
其他冷藏集装箱
此外，有一种低压冷藏集装箱与气调冷藏集装箱类似，这种集装箱是将果蔬置于低压环境中进行储运。箱内压力为1333～10666 Pa，相对湿度90%～95%，温度一2℃～+16℃。氧的含量为（0.1±0.03）%，要进行换气，以便限制乙烯和 等有害气体。低压冷藏集装箱由制冷系统、真空系统和动力系统组成。制冷系统用于降低温度；真空系统用于排除箱中的空气和水汽；动力系统用于柴油发电，供集装箱用电。
另外一种是夹套冷藏集装箱，这种冷藏集装箱的特点是沿着箱壁有一个供冷空气循环的通道——夹套。这种冷藏集装箱的优点是货物的装载不影响空气的循环，因而不影响温度的分布；其次，夹套空间的全部容积都用于装载货物，这一点对装运低密度的货物是非常有利的。这种集装箱不能装有呼吸的货物，一般用来装运冻结货物。