超低温冷水机组要是完成一个制冷过程所需最基本的组成设备包括压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器，它们通常称为制冷四大件，这就组成了低温冷水机，被称为的超低温冷水机。其中，压缩机是制冷系统中最核心，负责压缩和输送制冷剂蒸气的。

超低温冷水机组是一种水冷设备，最基本的区别在于在冷冻水一侧，低温机组需要添加合适的种类，需要添加浓度不同的防冻液。冷水机的主要作用是将一定量的水注入机器内部的冷水箱中，然后所有机器内部的循环水泵将低温冷冻的水注入需要冷却的设备当中去，冷冻水会将设备机器中所有的热量都带走，这样，就有效的达到了制冷降温的效果。
超低温冷水机组由两个或两个以上独立的制冷系统组成，每一系统均可采用单级或双级压缩制冷系统。这两个部分通过一个冷凝蒸发器联系起来，它既是低温循环的冷凝器，也是高温循环的蒸发器，低温冷水机即在高温循环中制冷剂的蒸发用来冷凝低温循环中的制冷剂。这样，低温循环吸收的热量（制冷剂）传给高温循环的制冷剂，高温循环的制冷剂再将热量传给环境介质都是通过空气和水的循环。而在水冷式冷水机的设计时需要在机组的冷冻水一侧，添加适合种类的合适浓度的防冻液。这也是低温冷水机与常规冷水机组的最基本区别之处。由于机组出液温度的降低，造成机组设计标准变高许多，每立方冷量的造价也变高许多。超低温工业冷水机是高新尖行业的重要设备。在激光领域为激光工作介质的激光加工设备,包括激光打标、激光切割、激光打孔、激光划线等设备进行降温。