制冷设备，是指主要用于船员食物冷藏、各类货物冷藏及暑天的舱室空气调节的设备。主要由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器和附件、管路组成。按工作原理可分为压缩制冷设备、吸收制冷设备、蒸汽喷射制冷设备、热泵制冷设备和电热制冷装置等。船舶上应用普遍的是压缩制冷设备。通过设备的工作循环将物体及其周围的热量移出，造成并维持一定的低温状态。所用的制冷剂主要是氟里昂和氨，尤以氟里昂使用多。但由于氟里昂对大气臭氧层的破坏作用，已经开始受到环保条例的制约。氨及其他新型冷剂正被重新采用和试制中。
压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环，按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机（以液压蒸发制冷为基础，制冷剂要发生周期性的气-液相变）和气体压缩式制冷机（以高压气体膨胀制冷为基础，制冷剂始终处于气体状态）两种。②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组（热化学压缩器）的作用完成制冷循环，又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器（喷射式压缩器）的作用完成制冷循环。④半导体制冷器。利用半导体的热-电效应制取冷量。制冷机的主要性能指标有工作温度（对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度），制冷量（制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量）、功率或耗热量、制冷系数（衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量）以及热力系数（衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量）等。现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用广。
冷柜制冷间的制冷负荷就是单位时间内必须从制冷间取出的热量；或者是制冷间在单位时间内从制冷机获得的冷量。制冷间制冷负荷的计算，其目的在于正确合理地确定各个冷间的冷却设备负荷和机械负荷。冷间的制冷负荷在一年四季当中不是恒定的，其负荷大小受多方面的影响。比如，外界环境温度的变化，冷间中食品储藏量的多少，淡季、旺季时食品的冷加工量的差异，以及操作管理方式的诸多因素，通常进行制冷负荷计算是设计冷库制冷装置的初工作之一。所以合理地确定冷间的制冷负荷，对于制冷设计是非常重要的。
冷柜对于进行制冷负荷计算时，应考虑不利的工作条件。这是室外计算的原则。对于从室内向室外传热的房间，因考虑在炎热季节的室外温度；而从室外向室内传热的房间，则应考虑寒冷季节的室外温度。冷库的冷间多属于从室内向室外传热的类型。
电冰箱制冷系统中，主要组成有压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管四部分，自成一个封闭的循环系统。其中蒸发器安装在电冰箱内部的上方，其他部件安装在电冰箱的背面。系统里充灌了一种叫“氟里昂12(CF2Cl2，国际符号R12)”的物质作为制冷剂。氟里昂12在蒸发器里由低压液体汽化为气体，吸收冰箱内的热量，使箱内温度降低。变成气态的氟里昂12被压缩机吸入，靠压缩机把它压缩成高温高压的气体，再排入冷凝器。在冷凝器中气态的氟里昂12不断向周围空间放热，逐步液化成液体。这些高压液体必须流经毛细管，节流降压才能缓慢流入蒸发器，维持在蒸发器里继续不断地汽化，吸热降温。就这样，冰箱利用电能做功，借助制冷剂的物态变化，把箱内蒸发器周围的热量搬送到箱后冷凝器里去放出，如此周而复始不断地循环，以达到制冷目的。