高低溫試驗箱制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器組成，其中壓縮機為核心部件。
壓縮機:其作用是將蒸發器內的低溫、低壓制冷劑蒸汽吸入，壓縮成高溫、高壓過熱蒸汽，再排出至冷凝器。壓縮機包括定速壓縮機和變頻壓縮機。常用的壓縮機有活塞式、轉子式、渦旋式、螺桿式和離心式等。
冷凝器:其作用是將壓縮機中高溫、高壓的制冷劑蒸氣冷凝成過冷液體。在冷凝過程中，制冷劑蒸氣釋放熱量，須用空氣或水進行冷卻。
節流閥:其作用是節流減壓，調節制冷系統的過熱度和制冷劑循環。一般來說，制冷系統中常用的是毛細管或膨脹閥。當制冷劑通過節流機構時，壓力從冷凝壓力下降到蒸發壓力，在節流過程中，部分制冷劑會排放到氣體中。
蒸發器:蒸發器是一種熱交換器，將制冷空間的熱量傳遞給制冷劑。其主要功能是將毛細管送出的低溫、低壓制冷劑液體在箱體內吸收熱量后蒸發與制冷劑飽和，達到制冷的目的。蒸發器是一種向外界輸出冷能量的裝置。
以上四個主要部件是構成制冷裝置的基本條件。在實際制冷系統中，除了上述四個主要部分外，往往還會有一些輔助設備，如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、熔塞、壓力控制器等組成制冷系統，完成制冷工作。
