通过外来能量的加入实现热量从温度较低的物体（或空间）转移到温度较高的物体（或空间）的能量转换系统称为制冷系统。要实现热量从低温物体向高温物体的传递，必须外加能量才能实现。制冷机就是从外界对系统加入能量的一种装置，与水泵的作用相似。因为水泵由外界能量的加入，才使水从低处强迫向高处流动。因此，制冷机在某些场合也称为热泵。
制冷系统按制冷剂种类分，有氟利昂制冷系统、氨制冷系统和空气、水等为工质的制冷系统。
按工作原理分，有蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式、涡流管式等制冷系统。其中蒸气压缩式制冷系统又可分为单级压缩、双级（或多级）压缩、覆叠式等制冷系统。
按照冷却对象的冷却方式分，有直接制冷和间接制冷系统。直接制冷系统按对蒸发器的供液方式又可以分为直接膨胀供液制冷系统、重力供液制冷系统和液泵供液制冷系统。