Penyejuk berfungsi berdasarkan prinsip pemampatan wap atau penyerapan wap. Penyejuk menyediakan aliran penyejuk yang berterusan ke bahagian sejuk sistem air proses pada suhu yang dikehendaki kira-kira 50°F (10°C). Bahan penyejuk kemudiannya dipam melalui proses, mengeluarkan haba keluar dari satu kawasan kemudahan (cth., mesin, peralatan proses, dll.) semasa ia mengalir kembali ke bahagian belakang sistem air proses.

Penyejuk menggunakan sistem penyejukan mekanikal pemampatan wap yang menyambung kepada sistem air proses melalui peranti yang dipanggil penyejat. Bahan penyejuk beredar melalui penyejat, pemampat, pemeluwap dan peranti pengembangan penyejuk. Proses termodinamik berlaku dalam setiap komponen di atas penyejuk. Penyejat berfungsi sebagai penukar haba supaya haba yang ditangkap oleh proses aliran penyejuk dipindahkan ke penyejuk. Apabila pemindahan haba berlaku, penyejuk menyejat, berubah daripada cecair tekanan rendah kepada wap, manakala suhu penyejuk proses berkurangan.

Bahan penyejuk kemudiannya mengalir ke pemampat, yang menjalankan pelbagai fungsi. Pertama, ia mengeluarkan bahan pendingin daripada penyejat dan memastikan tekanan dalam penyejat kekal cukup rendah untuk menyerap haba pada kadar yang betul. Kedua, ia menaikkan tekanan dalam wap penyejuk yang keluar untuk memastikan suhunya kekal cukup tinggi untuk membebaskan haba apabila ia mencapai pemeluwap. Bahan penyejuk kembali kepada keadaan cecair di pemeluwap. Haba pendam yang dilepaskan apabila bahan pendingin berubah daripada wap kepada cecair dibawa dari persekitaran oleh medium penyejuk (udara atau air).