冷冻水系统的工作原理与其他使用标准制冷剂的空调系统相同，但主要用于工业环境，因为使用水进行冷却的成本更低。在大型商业区域内运行水管也比在制冷剂管线上运行更有效，因为管道将水分配给空气处理机中的蒸发器盘管。在工业环境中具有成本效益，冷水机几乎从未在家庭中使用。
尽管这些系统具有节省成本的优点，但是它们仍然很复杂，并且需要训练有素的员工进行维护。
冰水系统如何运作
冷水机有很多用途，从降低冰球场的温度到为需要低温的大型建筑物（例如食品加工厂和石化厂）提供冷却。
制冷机的设计会有所不同，具体取决于安装它们的建筑物或行业以及所需的温度。但基本概念是工业冷水机从热源（例如建筑物的环境或空气）中除去热量。热量从较热的源转移到较冷的源，因此，使用冷水机，建筑物空气中的热量被传递到所谓的流体回路，再传递到制冷回路，再传递到冷凝器，然后被排出。
对于风冷式冷凝器，通过将冷空气吹过冷凝器将热量排出，然后将热量转移到空气中。水冷式冷凝器通过冷凝器中的管线循环冷却水或水/乙二醇溶液。然后水将热量转移到称为水冷却塔的外部冷却设备。
在制冷回路中，该过程类似于住宅空调中发生的过程。制冷剂被加热和冷却，从气体变为液体然后又返回。周期如下：
低压液体/气体混合物进入蒸发器。
水或溶液产生的热量使制冷剂沸腾，将其从液体变为气体。
低压气体进入压缩机；被压缩成高压气体。
高压气体进入冷凝器；环境空气或冷凝水带走热量，将其冷却为高压液体。
高压液体流到蒸发器，开始制冷循环。
冷水机有两种基本类型：压缩式和吸收式。压缩类型使用各种类型的压缩机。吸收类型使用天然气或化学过程加热制冷剂，然后使用另一化学过程吸收热量。
