冷水机的工作原理是蒸气压缩式制冷，也即是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。
上面可能讲得比较抽象，现在用浅显易懂的直观地讲：是指用冷水机方法将被冷却对象的热量转移到周围环境介质，使得被冷却对象达到比环境介质更低的温度，并在所需的时间内维持这个低温。实现这个制冷的机器或设备我们称之为制冷机，制冷机在制取冷量的同时，必须消耗外界能量，这种能量可以是机械能、电能、热能、太阳能或其他形式的能量。而制冷机根据使用行业和地区的不同，如在重庆，多数人称之为冻水机、冰水机、冷水机、冷冻机等。