冷水机是一种能够提供恒温、恒流、恒压的冷却设备，其系统运行是由三个相互关联的系统：制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统组成运作的。

1、制冷剂循环系统：

制冷剂循环系统中蒸发器的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩(压力和温度增加)，气态制冷剂通过冷凝器(风冷/水冷)吸收热量，凝结成液体，通过热力膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。

2、水循环系统：

蒸发器的液态制冷剂吸收被冷却物体的热量后，汽化成低压、低温的蒸汽。在冷水机中被冷却的物体是水。在制冷机运行情况下，开启冷水泵，水在水箱与蒸发器之间不断循环，使水温降至设定温度。

水循环系统水泵负责将水从水箱抽出泵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。

3、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。

冷水机的运作离不开这三大循环系统的相互协调工作，缺一不可。