冷水機系統的運作是通過三個相互關聯的系統：制冷劑循環系統、水循環系統、電器自控系統。
 
壓縮機：壓縮機是整個制冷系統中的核心部件，也是制冷劑壓縮的動力之源。它的作用是將輸入的電能轉化為機械能，將制冷劑壓縮。
 
冷水機制冷劑循環系統：
蒸發器中的液態制冷劑吸收水中的熱量并開始蒸發，最終制冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態制冷劑亦完全蒸發變為氣態后被壓縮機吸入并壓縮（壓力和溫度增加），氣態制冷劑通過冷凝器（風冷/水冷）吸收熱量，凝結成液體，通過熱力膨脹閥（或毛細管）節流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發器，完成制冷劑循環過程。