Načelo delovanja vijačne hladilne enote je naslednje: plinasto hladilno sredstvo, ki izstopa iz uparjalnika, je v kompresorju podvrženo adiabatnemu stiskanju, pri čemer se spremeni v stanje visoke-temperature in visokega{1}}tlaka. To stisnjeno plinasto hladilno sredstvo se nato izobarično ohladi in kondenzira v kondenzatorju. Ko kondenzira v tekoče stanje, gre hladilno sredstvo skozi ekspanzijski ventil, kjer se razširi na nižji tlak in postane mešanica plina-tekočine. V uparjalniku tekoče hladilno sredstvo-zdaj pri nizki temperaturi in nizkem tlaku-absorbira toploto iz snovi, ki se ohlaja, in se ponovno vrne v plinasto stanje. To plinasto hladilno sredstvo nato teče nazaj skozi cevovod v kompresor in s tem sproži nov hladilni cikel.
Nizko{0}}temperaturni vijačni hladilniki so posebej optimizirani za izpolnjevanje nizko{1}}temperaturnih zahtev. Uporabljajo specializirane nizko{3}}temperaturne vijačne kompresorje, zasnovane za sesanje nizko-temperature in nizkega{5}}tlaka hladilnega sredstva. Te nizko{7}}temperaturne enote uporabljajo hladilna sredstva z nizkim vreliščem-, kot je R23 (vrelišče: -82 stopinj) ali R507A (vrelišče: -46,7 stopinj). Uparjalnik ima zelo učinkovito strukturo lupine-in-cevi ali spiralne-plošče; nizkotemperaturno hladilno sredstvo teče skozi notranjost cevi, medtem ko sekundarno hladilno sredstvo (ali medij za prenos toplote) kroži po zunanjosti. Ko hladilno sredstvo absorbira toploto iz sekundarnega hladila, izhlapi in sekundarno hladilno sredstvo učinkovito ohladi na želeno nizko temperaturo.
