En chiller fungerer efter princippet om dampkompression eller dampabsorption. Chillere giver en kontinuerlig strøm af kølevæske til den kolde side af et procesvandsystem ved en ønsket temperatur på ca. 50°F (10°C). Kølevæsken pumpes derefter gennem processen og trækker varme ud af et område af et anlæg (f.eks. maskineri, procesudstyr osv.), når det strømmer tilbage til retursiden af ​​procesvandsystemet.

En chiller bruger et dampkompression mekanisk kølesystem, der forbinder til procesvandsystemet gennem en enhed kaldet en fordamper. Kølemiddel cirkulerer gennem en fordamper, kompressor, kondensator og ekspansionsenhed på en kølemaskine. En termodynamisk proces forekommer i hver af ovennævnte komponenter i en kølemaskine. Fordamperen fungerer som en varmeveksler, således at varme, der opsamles af proceskølevæskestrømmen, overføres til kølemidlet. Efterhånden som varmeoverførslen finder sted, fordamper kølemidlet og skifter fra en lavtryksvæske til damp, mens temperaturen på proceskølevæsken reduceres.

Kølemidlet strømmer derefter til en kompressor, som udfører flere funktioner. Først fjerner den kølemiddel fra fordamperen og sikrer, at trykket i fordamperen forbliver lavt nok til at absorbere varme med den korrekte hastighed. For det andet hæver den trykket i udgående kølemiddeldampe for at sikre, at dens temperatur forbliver høj nok til at frigive varme, når den når kondensatoren. Kølemidlet vender tilbage til en flydende tilstand ved kondensatoren. Den latente varme, der afgives, når kølemidlet skifter fra damp til væske, føres væk fra omgivelserne af et kølemedium (luft eller vand).