一般冷库多由制冷机制冷，利用气化温度很低的液体（氨或氟里昂）作为冷却剂，使其在低压和机械控制的条件下蒸发，吸收贮藏库内的热量，从而达到冷却降温的目的。
最常用的是压缩式冷藏机，主要由压缩机、冷凝器，节流阀和蒸发管等组成。按照蒸发管装置的方式又可分直接冷却和间接冷却两种。直接冷却将蒸发管安装在冷藏库房内,液态冷却剂经过蒸发管时，直接吸收库房内的热量而降温。
间接冷却是由鼓风机将库房内的空气抽吸进空气冷却装置，空气被盘旋于冷却装置内的蒸发管吸热后，再送入库内而降温。空气冷却方式的优点是冷却迅速，库内温度较均匀，同时能将贮藏过程中产生的二氧化碳等有害气体带出库外。
专家介绍，当蒸发器盘管内有0.1mm厚的油膜时，为保持设定的温度要求，蒸发温度就要下降2.5℃，耗电量增加10以上;当冷凝器内的水管壁结垢达1.5mm时，冷凝温度就要比原来的温度上升2.8℃，耗电量增加9.7;当制冷系统中混有不凝结气体，其分压力值达到0.196MPa时，耗电量将增加约18。由此可见冷库制冷系统定期放油、除垢和放空气的重要性。
一般情况下，制冷系统在实际运行中，由于温度条件是不断变化的，只有依靠冷库管理人员的精心操作并准确地调节冷库制冷设备的运行，才能使制冷系统始终处在最理想的工作状态，达到高效节能的效果。 例如低温冻结库或速冻装置进货后压缩比小于8时，许多低温冷库一开机就启用双级压缩机，使冷库能耗加大，正确的方法是先采用单级制冷压缩，当蒸发压力降下来后，其压缩比大于8时再改用双级压缩制冷方式。
冷库内的储藏东西务必依照规定的排放条件安放，不可以贪多而堆积存放，这样的作法极易引起储存东西的保质期缩减冷库制冷设备在一天24小时内不停歇的工作下，机器的保养工作也是重中之重，定期需要给机组加润滑剂，定期检查设备的运转情况，一旦发现损坏必须立即修复、更换，切不可抱有侥幸心理。夏季持续高温，各行各业都需要提高警惕万不可疏忽大意从而引起事故的发生，特别是制冷的冷库更是需要重点检查关注，提早发现可减少不必要的损失。