I et kølesystem er fordamperen, kondensatoren, kompressoren og ekspansionsventilen de fire væsentlige komponenter. Fordamperen er ansvarlig for at levere kølekapacitet; kølemidlet optager varme fra den genstand, der afkøles, og opnår derved nedkøling. Kompressoren, systemets hjerte, suger ind, komprimerer og transporterer kølemiddeldampe. Kondensatoren frigiver varme og overfører den varme, der absorberes i fordamperen, sammen med den varme, der genereres af kompressorens arbejde, til kølemediet. Ekspansionsventilen drosler og reducerer kølemidlets tryk, kontrollerer og regulerer mængden af flydende kølemiddel, der strømmer ind i fordamperen, og opdeler systemet i en høj-side og en lav-side.
I egentlige køleanlæg er der ud over disse fire hovedkomponenter ofte inkluderet hjælpeudstyr, såsom magnetventiler, fordelere, tørretumblere, solfangere, smeltepropper og trykregulatorer. Disse komponenter er installeret for at forbedre driftsøkonomien, pålideligheden og sikkerheden.
