Ein Gefrierschrank und ein Kühlschrank funktionieren auf die gleiche Weise, indem sie ein Kühlmittel verwenden, um die Wärme aus dem Inneren des Geräts nach außen zu transportieren. Bei Kombigeräten wird Luft aus dem Gefrierschrank zur Kühlung des Kühlraums verwendet.
Um die kalten Temperaturen in einem Gefrierschrank zu erzeugen, wird ein Kältemittel wiederholt durch ein System zirkuliert, wo es seinen Zustand von gasförmig in flüssig und wieder zurück ändert. Um den Zyklus zu beginnen, setzt ein Kompressor das Kältemittel in seinen gasförmigen Zustand unter Druck. Durch das Komprimieren des Gases steigt die Temperatur. Es wird dann durch eine Kondensatorschlange geleitet, wo die Wärme an die Außenluft übertragen wird und das Gas zu einer Flüssigkeit kondensiert.
Die noch unter hohem Druck stehende Flüssigkeit wird durch ein Expansionsventil geleitet. Das Expansionsventil senkt den Druck der Flüssigkeit und beginnt sich wieder in Gas zu verwandeln und die Temperatur zu senken. Das Kältemittel wird dann durch Verdampferschlangen in den Gefrierschrank geleitet. Während es durch die Verdampferschlangen strömt, wandelt sich das Kältemittel weiter in ein Gas um, das die Wärme der Luft absorbiert, die von einem Ventilator durch die Rohrschlangen zirkuliert wird. Von den Verdampferschlangen kehrt das Kältemittel, das jetzt gasförmig ist, zum Verflüssiger zurück, um den Zyklus erneut zu starten.
Ein Kühlschrank ohne Gefrierfach funktioniert ähnlich, während ein Kühlschrank mit Gefrierfach kalte Luft aus dem Gefrierfach verwendet, um das Kühlfach zu kühlen.