水冷螺杆式工业冷水机组主要由半封闭式螺杆紧缩机、壳管式冷凝器、枯燥过滤器、热力膨胀阀、壳管式蒸发器、以及电器操控部分等组成。
水冷螺杆式工业冷水机组接水塔的那个是冷凝器，那里循环的水是冷却水。蒸发器那里出冷冻水，一般都做保温的了，并且蒸发器在冷凝器的上方，蒸发器比冷凝器粗。
水冷螺杆式工业冷水机组制冷时，紧缩机将蒸发器内低温低压制冷剂吸入气缸，通过紧缩机做功，制冷剂蒸气被紧缩成为高温度高压力气体，经排气管道进入冷凝器内。高温度高压力的制冷剂气体在冷凝器内与冷却水进行热交换，把热量传递给冷却水带走，而制冷剂气体则凝结为高压液体。
从水冷螺杆式工业冷水机组冷凝器出来的高压液体经热力膨胀阀节省降压后进入蒸发器。在蒸发器内，低压液体制冷剂吸收冷冻水的热量而汽化，使冷冻水降温冷却，成为所需求的低温用水。汽化后的制冷剂气体从头被紧缩机吸入进行紧缩，排入冷凝器，这样循环往复，不断循环，以此来完成对冷冻水的冷却。
从水冷螺杆式工业冷水机组出来的冷冻水，进入室内的风机盘管、变风量空气调节机等结尾设备，在室内与对流空气产生热交换，在此过程中，水因为吸收室内空气的热量（向室内空气散热）而温度上升，而室内空气通过室内换热器后温度下降，在风机的带动下，送入室内，以此来下降室内的空气温度，而温度上升后的冷冻水在水泵的效果下从头进入机组，如此循环，从而到达接连制冷的意图。