In een koelsysteem zijn de verdamper, condensor, compressor en expansieklep de vier essentiële componenten. De verdamper is verantwoordelijk voor het leveren van koelvermogen; het koelmiddel absorbeert warmte van het te koelen object, waardoor koeling wordt bereikt. De compressor, het hart van het systeem, zuigt koelmiddeldamp aan, comprimeert en transporteert deze. De condensor geeft warmte af, waardoor de warmte die in de verdamper wordt geabsorbeerd, samen met de warmte die door het werk van de compressor wordt gegenereerd, wordt overgedragen aan het koelmedium. Het expansieventiel smoort en verlaagt de druk van het koelmiddel, controleert en regelt de hoeveelheid vloeibaar koelmiddel dat in de verdamper stroomt, en verdeelt het systeem in een hoge-drukzijde en een lage-drukzijde.
In daadwerkelijke koelsystemen wordt naast deze vier hoofdcomponenten vaak ook hulpapparatuur meegeleverd, zoals magneetkleppen, verdelers, drogers, zonnecollectoren, smeltveiligheidspluggen en drukregelaars. Deze componenten zijn geïnstalleerd om de operationele economie, betrouwbaarheid en veiligheid te verbeteren.
