螺杆式冷水机组为蒸气压缩式制冷机组的一种。其制冷原理均是通过压缩机对制冷剂蒸气施加能量，使其压力、温度提高，然后通过冷凝、节流过程，使之变为低压，低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发为蒸汽， 同时从周围环境(载冷剂，如冷水中)获取热量使载冷剂温度降低，从而达到人工制冷的目的。由此可见， 蒸汽压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发等四个必不可少的过程。

一、压缩过程：蒸发器中的制冷剂蒸汽被螺杆压缩机吸入后，原动机(一般为电动机)通过压缩机叶轮对其施加能量，使制冷剂蒸汽的压力提高并进入冷凝器;与此同时，制冷剂蒸汽的温度在压缩终了时也相应提高。

二、冷凝过程：由压缩机来的高压、高温制冷剂蒸汽，在冷凝器中通过管内的冷却水放出热量，温度有所下降，同时在饱和压力(冷凝温度所对应的冷凝压力)下，冷凝成为液体。这时，冷却水因从制冷剂蒸汽中摄取了热量，其温度要有所升高。冷却水的温度与冷凝温度(冷凝压力)直接有关。

三、节流过程：由冷凝器底部来的高温、高压制冷剂液体，流经节流装置时，发生减压膨胀，压力、温度都降低，变为低压、低温液体进入蒸发器中。

四、蒸发过程：低压、低温制冷剂液体在蒸发器内从载冷剂(如冷水)中摄取热量后蒸发为气体，同时使载冷剂的温度降低，从而实现人工制冷，蒸发器内的制冷剂蒸汽又被压缩机吸入进行压缩，重复上述压缩、冷凝、节流、蒸发过程。如此周而复始，达到连续制冷(制热)的目的。制冷量正比于压缩机的吸入流量。螺杆压缩机在其内部装配了滑阀机构，用它来控制压缩机的吸入流量，亦可控制制冷剂的蒸发量，从而实现制冷量可以在一定范围内无级调节。