冷干机采用降温结露的工作原理，对压缩空气进行干燥的一种设备。主要由热交换系统、制冷系统和电气控制系统三部分组成。从空压机出来的热而潮湿并含有水份的压缩空气首先经过空气对空气热交换器预冷却;然后经过预冷却的空气，在空气对冷媒热交换器被冷干机的冷冻剂循环回路进一步冷却，与已经从蒸发器出来被冷却到压力露点的冷空气进行热交换，使压缩空气的温度进一步降低。
之后压缩空气进入蒸发器，与制冷剂进行热交换，压缩空气的温度降至0℃-8℃，空气中的水份在此温度下析出，通过冷凝器将压缩空气中冷凝出的水分油和杂质分离，通过自动排水器将其排出机外。而干燥的低温空气则进入空气对空气交换器进行热交换，温度升高后输出。冷干机的四大部件：压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器。
制冷压缩机是制冷系统的“心脏”，吸收来自蒸发器的制冷剂蒸气，提高压力后排气到冷凝器，使制冷剂在系统中循环流动。