冷库制冷系统分为氨制冷系统、卤代烃制冷系统和特种制冷剂制冷系统。

在间接冷却系统中，被冷却物体的热量通过制冷剂传递给制冷剂。这种冷却系统的优点是冷却系统集中在较小的地方，可以减少冷却系统的体积和制冷剂的加注量；同时，制冷剂的热容量大，冷却对象的温度容易保持稳定。特别是对于间歇循环制冷系统，当负荷较大且集中时，如果采用直接冷却系统，需要与大量压缩机或大型压缩机配合，停机时设备将被搁置，而如果采用间接冷却系统，则可以利用制冷剂储存能力强的特点，选择少量压缩机或小型压缩机，当制冷负荷为零时，可以节省初期投资，错开电耗。即使压缩机发生故障，也只有制冷剂泵能长期保持低温。

例如，当系统中蒸发温度较多时，采用直接冷却系统比较复杂，而间接冷却系统可以采用蒸发温度的制冷系统，其他蒸发温度可以通过控制制冷剂流量来调节。间接冷却系统也存在许多缺点，如制冷装置复杂，制冷循环系统能耗和设备成本增加，被冷却物与制冷剂传热温差大等。

间接冷却系统中制冷剂的冰点应至少比系统蒸发温度低3，当系统运行到低温度时，制冷剂的粘度应足以保证传热需要，并将流体流量控制在合理的阻力降范围内。在冷库的制冷系统中，为了保证食品的安全和管路的布置，大中型冷库也采用了以氨为制冷剂的间接制冷系统。低温盐水（冷媒载体）经氨冷媒输送至各冷室冷却盘管或冷室冷却风机，通过冷媒泵向冷室供冷。间接制冷系统通常有两个制冷循环系统，即制冷剂（氨）制冷循环系统和制冷剂（盐水）循环系统。间接氨制冷系统制冷剂蒸发温度低，制冷机运行经济性差。以卤代烃为工质的中小型民用冰箱和装配式冰箱多为直冷式，制冷系统简单，操作条件调整方便。

大中型氨制冷仓库采用集中制冷系统。系统总投资少，集中管理方便，机房负荷调节方便，总能耗较低。但系统管道的工艺设计、安装调试复杂，设备的安全可靠性差。R22、R134a等中小型冰箱采用分散式制冷系统。该机组结构简单，使用方便，调试安装方便，负荷调节灵活，易于实现设备运行的自动化，设备运行安全性好，但系统总投资大。

分为直接膨胀供液制冷系统、重力供液制冷系统和液泵供液制冷系统。

直接供液系统制冷系统简单，操作调试方便，但蒸发器换热效果差，制冷条件变化过大，容易引起活塞式压缩机的液锤。这种供液方式主要用于卤代烃制冷或小型氨制冷系统。与直接供液系统相比，重力供液系统具有更高的换热效率，便于实现对蒸发器的均匀供液，保证压缩机的安全运行。但供液稳定性差，除霜操作麻烦。主要用于氨制冷系统。

液泵供液系统蒸发器换热效率高，能保证远距离供液，操作简单，便于集中控制和自动化，便于除霜，但在系统中加入氨泵后能耗增加。液泵适用于大中型氨和卤代烃制冷系统。此外，根据低压液体进出蒸发器的上下位置，液泵供液系统分为“上进下出”和“下进上出”两种。上进下出供液方便回油，储存温度控制简单，蒸发器充液量少；下进上出供液，储存温度控制有一定难度，蒸发器充液量较多，很容易收集油。在该系统的实际应用中，为了便于液体的均匀供应，在冷冻室和冷冻物料库底经常采用上进下出的方式。为了控制温度，简化自动控制装置，冷却室常采用上进下出式。