工业冷水机制冷系统的组成分别为：
  1、压缩机：压缩机是整个制冷系统中的核心部件，也是制冷剂压缩的动力之源。它的作用是将输入的电能转化为机械能，将制冷剂压缩。
  2、冷凝器：在制冷过程中冷凝器起着输出热能并使制冷剂得以冷凝的作用。从制冷压缩机排出的高压过热蒸气进入冷凝器后，将其在工作过程吸收的全部热量，其中包括从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸收的热量都传递给周围介质（水或空气）带走；制冷剂高压过热蒸气重新凝结成液体。（根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为三类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。）
  3、贮液器：贮液器安装在冷凝器之后，与冷凝器的排液管是直接连通的。冷凝器的制冷剂液体应畅通无阻地流入贮液器内，这样就可以充分利用冷凝器的冷却面积。另一方面，当蒸发器的热负荷变化时，制冷剂液体的需要量也随之变化，那时，贮液器便起到调剂和贮存制冷剂的作用。对于小型制冷装置系统，往往不装贮液器，而是利用冷凝器来调剂和贮存制冷剂。
干燥过滤器：在制冷循环中必须预防水分和污物（油污、铁屑、铜屑）等进入，水分的来源主要是新添加的制冷剂和润滑油所含的微量水份，或由于检修系统时空气进入而带来的水分。如果系统中的水分未排除干净，当制冷剂通过节流阀（热力膨胀阀或毛细管）时，因压力及温度的下降有时水分会凝固成冰，使通道阻塞，影响制冷装置的正常运作。因此，在制冷系统中必须安装干燥过滤器。
热力膨胀阀：热力膨胀阀在制冷系统中既是流量的调节阀，又是制冷设备中的节流阀，它在制冷设备中安装在干燥过滤器和蒸发器之间，它的感温包是包扎在蒸发器的出口处。其主要作用是使高压常温的制冷剂液体在流经热力膨胀阀时节流降压，变为低温低压制冷剂湿蒸气（大部分是液体，小部分是蒸汽）进入蒸发器，在蒸发器内汽化吸热，而达到制冷降温的目的。
蒸发器：蒸发器是依靠制冷剂液体的蒸发（实际上是沸腾）来吸收被冷却介质热量的换热设备。它在制冷系统中的功能是吸收热量（或称输出冷量）。为了保证蒸发过程能稳定持久的进行，必须不断的用制冷压缩机将蒸发的气体抽走，以保持一定的蒸发压力。
制冷剂：在现代工业中使用的大多数工业冷水机均使用R22或R12作为制冷剂。制冷剂是制冷系统里的流动工质，它的主要作用是携带热量，并在状态变化时实现吸热和放热。
水循环系统：
水循环系统是由水泵将水从水箱抽出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。
电器自控系统：
电器自控系统包括电源部分和自动控制部分。
电源部分是通过接触器，对压缩机、风扇、水泵等供应电源。
自动控制部分包括温控器、压力保护、延时器、继电器、过载保护等相互组合达到根据水温自动启动和停止，保护等功能。
工业冷水机冷却特点
  现代工业技术突飞猛进发展的今天，为了提高生产效率，改善产品质量，降低生产成本，故对生产过程中的温度控制中的温度控制要求越来越高。
一般地用水冷却（即自然水和水塔散热方式两种）方式不能达到高精度、高效率控制温度的目的，因为自然水和水塔散热都不可避免地受到自然气温的影响，冬天水温底夏天水温高。如果气温在30℃的情况下，要水温达到10℃，这几乎是不可能的，因此用这种方式控制是极不稳定的。
  冷水机与一般用水冷却设备是完全不同的，因为冷水机具有完全独立的制冷系统，绝不会受气温及环境的影响，水温在5℃ ～30℃ 范围内调节控制，因而可以达到高精度、高效率控制温度的目的。冷水机设有独立的水循环系统，冷水机内的水循环使用，可大量节约用水。
工业冷水机的应用
工业冷水机广泛的应用于工业的生产过程，例如：
塑料工业：准确的控制各种塑料加工之模温，缩短啤塑周期，保证产品质量的稳定。
电子工业：稳定电子元件内部在生产线上的分子结构，提高电子元件的合格率，应用于超声波清洗行业，有效地防止昂贵的清洗剂挥发和挥发给人带来的伤害。
电镀行业：控制电镀温度，增加镀件的密度和平滑，缩短电镀周期，提高生产效率，改善产品质量。
机械工业：控制油压系统压力油温度，稳定油温油压，延长油质使用时间，提高机械润滑的效率，减少磨损。
建筑工业：供给混凝土用之冷冻水，使混凝土分子结构适合建筑用途要求，有效地增强混凝土的硬度与韧性。
真空镀膜：控制真空镀膜机的温度，以保证镀件的高质量。
食品工业：用于食品加工后的高速冷却，使之适应包装要求。另外还有控制发酵食品的温度等。
化纤工业： 冷冻干燥空气，保证产品质量。

以下是工业冷水机冷却过程示意图