Umumnya fasilitas penyimpanan dingin berpendingin menggunakan sistem pendingin yang memanfaatkan cairan dengan suhu penguapan yang sangat rendah (seperti amonia atau Freon) sebagai zat pendingin. Refrigeran ini menguap di bawah tekanan rendah dan kontrol mekanis, menyerap panas dari tempat penyimpanan dan dengan demikian mencapai pendinginan dan penurunan suhu.
Yang paling umum digunakan adalah sistem pendingin kompresi, yang terutama terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan kumparan evaporator. Berdasarkan susunan kumparan evaporator dibedakan menjadi dua jenis yaitu pendinginan langsung dan pendinginan tidak langsung. Pada pendinginan langsung, kumparan evaporator dipasang di dalam ruang penyimpanan dingin. Saat zat pendingin cair melewati kumparan evaporator, ia langsung menyerap panas dari ruangan, sehingga menurunkan suhu.
Dalam pendinginan tidak langsung, blower menarik udara dari ruang penyimpanan ke dalam perangkat pendingin udara. Udara didinginkan dengan menyerap panas dari kumparan evaporator di dalam alat pendingin, dan kemudian dikembalikan ke ruang penyimpanan. Keuntungan dari pendinginan udara adalah pendinginan yang cepat, distribusi suhu yang lebih seragam di dalam ruang penyimpanan, dan kemampuan untuk menghilangkan gas berbahaya seperti karbon dioksida yang dihasilkan selama penyimpanan.
