冷冻库主要用于食品，药品，机械的冷冻加工及冷藏，它通过人工制冷，使室内保持一定的低温。冷库建筑的墙壁、地板及平顶都敷设有一定厚度的隔热保温材料，以减少冷库外界传热。为减少吸收太阳辐射能，冷库外墙表面一般涂成白色或浅颜色因而冷库建筑与一般工业民用建筑不同，它有自己独特的结构。
冷库常用制冷剂的种类和性质
名称
沸点（）
临界温度（）
0时汽化热（升/克）
氨（NH3）
-35.5
132.4
301.6×4.18
氟里昂（CCL2 F2）
-30.0
111.5
37.2×1.18
以上冷库制冷剂中，以氟里昂制冷效果良好应用最为普遍。
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。