工业冷水机组系统的运作是通过三个相互联系的系统：制冷剂循环系统、 水循环系统、电器自控系统。

一、制冷剂循环系统

蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加），气态制冷剂通过冷凝器（风冷/水冷）吸收热量，凝结成液体。

通过膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。

二、水循环系统

水泵负责将水从水箱抽出泵到用户需冷却的设备，冷冻水将热量带走后，温度升高，再回到冷冻水箱中。