超低溫冷(lěng)水(shuǐ)機是由兩個(gè)或兩個(gè)以上獨立的(de)制冷(lěng)循環組成，分(fēn)别被稱爲高(gāo)溫循環和(hé)低溫循環。在各單獨的(de)制冷(lěng)系統中充有差别性質的(de)制冷(lěng)劑，高(gāo)溫循環通(tōng)常采用(yòng)中溫制冷(lěng)劑，低溫循環中通(tōng)常采用(yòng)低溫制冷(lěng)劑。每一循環均可(kě)采用(yòng)單級或雙級壓縮制冷(lěng)循環。

　　這(zhè)兩個(gè)部分(fēn)通(tōng)過一個(gè)冷(lěng)凝蒸發器聯系起來(lái)，它就是低溫循環的(de)冷(lěng)凝器，也(yě)是高(gāo)溫循環的(de)蒸發器，即高(gāo)溫循環中制冷(lěng)劑的(de)蒸發用(yòng)來(lái)冷(lěng)凝低溫循環中的(de)制冷(lěng)劑。這(zhè)樣，低度溫循環吸收的(de)熱(rè)量（制冷(lěng)量）傳給高(gāo)溫循環的(de)制冷(lěng)劑，高(gāo)溫循環的(de)制冷(lěng)劑再将熱(rè)量傳給環境介質。

　　超低溫冷(lěng)水(shuǐ)機壓縮式制冷(lěng)循環雖然比單級壓縮式制冷(lěng)循環到達的(de)蒸發溫度更低，但受制冷(lěng)劑本身物(wù)性及壓縮機工作的(de)特性的(de)限制，當蒸發溫度更低時(shí)，采用(yòng)多(duō)級壓縮式制冷(lěng)循環往往滿足不了(le)要求。