冷鏈運輸車的制冷原理主要有多種方式。

首先是水冰及鹽冰制冷，這種方式投資少、運行費用低，但普通水（鹽）冰單位質量吸熱量小，車廂內降溫效果有限，而且鹽冰融化會有污染、腐蝕和貨物受潮的問題，主要用于水產品運輸。

其次是干冰制冷，裝置簡單、投資和運行費用較低、使用方便且貨物不會受潮，干冰升華產生的 CO2 氣體能抑制微生物繁殖、減緩脂肪氧化以及削弱水果蔬菜呼吸，不過干冰升華易引起結霜，CO2 氣體過多會導致水果蔬菜等壞死，且?guī)麅葴囟入y調，成本高、消耗大，實際應用少。

再者是冷板制冷，其本身較重、體積較大，會占據車廂一定容積，冷板充冷一次能持續(xù)工作 8 - 15 小時，適合中、輕型冷藏汽車的中、短途運輸，由于能源和環(huán)境污染問題，冷板制冷應用發(fā)展較快。

還有液氮制冷，裝置結構簡單、工作可靠，無噪聲和污染，液氮制冷量大、制冷迅速，適合速凍，液氮汽化不會使廂內受潮，氮氣對食品保鮮和防止干耗有好處，但液氮成本高，需經常充注，推廣受限，同理，像液態(tài)二氧化碳等低溫汽化的液態(tài)氣體也能作為制冷劑。

最重要的是機械制冷，目前以蒸氣壓縮式應用最廣泛，壓縮式制冷機組主要由壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥（或膨脹閥）和蒸發(fā)器等組成。壓縮機將低溫低壓的氣體壓縮成高溫高壓的氣體，使氣體分子動能增加產生熱量。冷凝器把壓縮機壓縮出來的高溫高壓的氣體變成高溫高壓的液體，通過散熱冷卻。膨脹閥將冷凝器中流入的高溫高壓的液體變成低溫低壓的液體。蒸發(fā)器是制冷系統的核心，當低壓低溫的液體進入蒸發(fā)器后，在低壓下吸收周圍熱量變成氣體，使蒸發(fā)器周圍溫度降低達到制冷目的。制冷劑具有沸點低潛熱值高的特點，在制冷系統中循環(huán)流動，通過氣態(tài)與液態(tài)之間的變化吸收和釋放熱量來實現制冷。

一些冷藏車貨箱采用液氮或干冰制冷方式，制冷劑一次性使用，成本高，適用于短途運輸或特殊要求貨物。