通過外來能量的加入實現熱量從溫度較低的物體（或空間）轉移到溫度較高的物體（或空間）的能量轉換係統稱為製冷係統。要實現熱量從低溫物體向高溫物體的傳遞，必須外加能量才能實現。製冷機就是從外界對係統加入能量的一種裝置，與水泵的作用相似。因為水泵由外界能量的加入，才使水從低處強迫向高處流動。因此，製冷機在某些場合也稱為熱泵。
製冷係統按製冷劑種類分，有氟利昂製冷係統、氨製冷係統和空氣、水等為工質的製冷係統。
按工作原理分，有蒸氣壓縮式、吸收式、蒸氣噴射式、渦流管式等製冷係統。其中蒸氣壓縮式製冷係統又可分為單級壓縮、雙級（或多級）壓縮、覆疊式等製冷係統。
按照冷卻對象的冷卻方式分，有直接製冷和間接製冷係統。直接製冷係統按對蒸發器的供液方式又可以分為直接膨脹供液製冷係統、重力供液製冷係統和液泵供液製冷係統。