单级蒸气压缩式制冷系统由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。在蒸发器中，液态制冷剂吸收被冷却对象的热量，蒸发成低温低压的制冷剂蒸气；蒸发器中产生的低温低压蒸气被压缩机吸入、压缩成高温高压蒸气后排出；压缩机排出的高温高压气态制冷剂进入冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（水或空气）放热，冷凝为低温高压的液态制冷剂；低温高压的液态制冷剂流经节流阀时节流膨胀，成为低温低压的气液两相制冷剂混合物并流入蒸发器；蒸发器中的液体制冷剂再次吸热蒸发，这样制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程，完成一个制冷循环。

在制冷系统中，蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀是必不可少的四大件。其中蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量达到制冷的效果。压缩机是系统心脏，也是系统中最主要的耗功设备，起到将制冷剂蒸气加压升温以及输送制冷剂蒸气的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用，它可以控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除此四大件之外，常有一些辅助设备，如电磁阀、分液器、干燥器、集热器、压力控制器等，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。