Có hai phương pháp làm lạnh cho các thiết bị lạnh là làm lạnh trực tiếp và làm lạnh gián tiếp. Làm lạnh trực tiếp là lắp dàn bay hơi của tủ lạnh vào trong hộp hoặc hộp của thiết bị lạnh, và sử dụng sự bay hơi của môi chất lạnh để làm lạnh trực tiếp không khí trong đó và đối tượng cần làm lạnh được làm lạnh bằng không khí lạnh. Ưu điểm của phương pháp làm lạnh này là tốc độ làm lạnh nhanh, chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt nhỏ, hệ thống tương đối đơn giản nên được sử dụng rộng rãi. Làm lạnh gián tiếp dựa vào sự bay hơi của chất làm lạnh trong dàn bay hơi của tủ lạnh, do đó chất làm lạnh (chẳng hạn như nước muối) được làm lạnh, và sau đó chất làm lạnh được đưa vào tủ hoặc tòa nhà của thiết bị lạnh và không khí trong đó làm mát bằng thiết bị trao đổi nhiệt. Phương pháp làm lạnh này có tốc độ làm lạnh chậm, tổng chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt lớn và hệ thống phức tạp, do đó nó chỉ được sử dụng trong những trường hợp ít hơn, chẳng hạn như làm đá nước muối và bảo quản lạnh với yêu cầu nhiệt độ không đổi.
Theo các mục đích làm mát khác nhau và các phương pháp sử dụng làm mát, các thiết bị làm lạnh có thể được chia thành bốn loại: thiết bị lạnh dùng cho làm lạnh, thiết bị làm lạnh để thử nghiệm, thiết bị làm lạnh cho sản xuất và thiết bị lạnh dùng cho điều hòa không khí.
Các thiết bị làm lạnh chủ yếu được sử dụng để lưu trữ hoặc vận chuyển thực phẩm và hàng hóa khác trong điều kiện nhiệt độ thấp, bao gồm các tủ lạnh, kho lạnh, xe tải lạnh, tàu lạnh và container lạnh.