低溫制冷機又叫做低溫冷水機、低溫冷凍機，相對于一般的冷水機設備，其對溫度的要求更高，我們將制冷的溫度范圍劃分為以下幾個領域：普通制冷；深度制冷；低溫制冷和超低溫制冷。
制冷劑又稱制冷工質，是制冷循環的工作介質，利用制冷劑的相變來傳遞熱量，既制冷劑在蒸發器中汽化時吸熱，在冷凝器中凝結時放熱。當前能用作制冷劑的物質有80多種，的是氨、氟里昂類、水和少數碳氫化合物等。
低溫冷凍機制冷的三種基本原理（節流、膨脹、放氣）， 在此基礎上能采用熱力學系統分析方法分析和評價各類低溫制冷、氣體液化與分離系統等的熱力學性能。超低溫冰箱的制冷體系，復疊式制冷的作業，選用兩臺全封閉壓縮機作為高、低溫級壓縮機運用。低溫級蒸發器的紫銅管以盤管方法直接盤附于內箱體外側，并用導熱膠泥填堵于盤管與箱壁之間的縫隙中，以添加熱交換作用。冷凝蒸發器為殼管式布局，內部為四管螺紋型紫銅管，選用逆流式熱交換方法。低溫冷水機組體系中還加配有氣熱交換器，可使從蒸發器出來的低壓氣體同進入冷凝蒸發器前的高壓氣體進行熱交換，這樣不光減少了冷凝蒸發器的熱負荷，并且充分利用了熱量。過濾器多選用除蠟型過濾器，其意圖是有用去掉冷凍油中的白臘，以降低體系“油堵”的可能性。
低溫制冷機此外的超低溫冷凍機依據不一樣的運用還能夠選配一些附件，例如，溫度記載儀，便于永世記錄運轉參數，二氧化碳備用體系，用于特別情況下，確保保管環境的氣體堅持正常運行，電壓增壓器，可確保壓縮機在低壓狀況下能正常作業。
低溫制冷劑應用于塑料加工機械成型模具的冷卻。小型冷凍機能夠減少塑料制品表面紋痕和內應力，大大的提高了塑料制品表面光潔度，使產品變形，不縮水，便于加速產品定型，塑料制品的脫模，從而極大地提高了塑料成型機的生產效率。
制冷機組是制冷裝置中最主要的設備，通常稱為制冷裝置中的主機。制冷劑蒸氣從低壓提高為高壓以及汽體的不斷輸送、流動，都是借助于制冷壓縮機的工作來完成的。
低溫制冷劑空氣冷卻式冷凝器，因為空氣的傳熱較差，其冷凝器溫度比較高，使冷凝壓力升高，制冷機效率較低，耗能增加，因此，比較適用于冷凝壓力較低或夏季室外溫度不太高的地區的制冷劑。