水冷中央空調包含四大部件，壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器，制冷劑依次在上述四大部件循環，壓縮機出來的冷媒（制冷劑）高溫高壓的氣體，流經冷凝器，降溫降壓，冷凝器通過冷卻水系統將熱量帶到冷卻塔排出，冷媒繼續流動經過節流裝置，成低溫低壓液體，流經蒸發器，吸熱，再經壓縮。在蒸發器的兩端接有冷凍水循環系統，制冷劑在此次吸的熱量將冷凍水溫度降低，使低溫的水流到用戶端，再經過風機盤管進行熱交換，將冷風吹出。
液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現制冷的。液體汽化形成蒸汽。當液體（制冷工質）處在密閉的容器中時，此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外，不存在其他任何氣體，液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡，此時的汽體稱為飽和蒸汽，壓力稱為飽和壓力，溫度稱為飽和溫度。
冰蓄冷系統，是在電力負荷較低的用電低谷期，利用優惠電價，采用電制冷空調主機制冰，并貯存在蓄冰設備中；在電力負荷較高的白天，避開高峰電價，停止或間歇運行電制冷空調主機，把蓄冰設備儲存的冷量釋放出來，以滿足建筑物空調負荷的需要。
中央空調系統由一個或多個冷熱源系統和多個空氣調節系統組成，該系統不同于傳統冷劑式空調，(如單體機，VRV) 集中處理空氣以達到舒適要求。采用液體氣化制冷的原理為空氣調節系統提供所需冷量，用以抵消室內環境的熱負荷；制熱系統為空氣調節系統提供所需熱量，用以抵消室內環境冷暖負荷。
制冷系統是中央空調系統至關重要的部分，其采用種類、運行方式、結構形式等直接影響了中央空調系統在運行中的經濟性、性、合理性。