螺桿式冷水機因其關鍵部件-壓縮機采用螺桿式故名螺桿式冷水機，機組由蒸發器出來的狀態為氣體的冷媒；經壓縮機絕熱壓縮以后，變成高溫高壓狀態。被壓縮后的氣體冷媒，在冷凝器中，等壓冷卻冷凝，經冷凝后變化成液態冷媒，再經節流閥膨脹到低壓，變成氣液混合物。其中低溫低壓下的液態冷媒，在蒸發器中吸收被冷物質的熱量，重新變成氣態冷媒。氣態冷媒經管道重新進入壓縮機，開始新的循環。這就是冷凍循環的四個過程。也是螺桿式冷水機的主要工作原理。
 螺桿式冷水機的功率與相比渦旋式的相對較大，主要應用于中央空調系統或大型工業制冷方面。