水流从饮水机水桶内分为两路，一路进入热水罐经过加热可以流出热水、另一路进入冷水罐经过制冷后流出冷水。在制冷方面，压缩机将制冷剂压缩为高温高压蒸汽送到冷凝器，通过热交换使制冷剂变成低温低压的液体经过过滤器、流经节流毛细管后进入绕在制冷罐外面的蒸发器，在大量吸热后使制冷罐中的水温度下降。在达到温控开关的设定温度后压缩机停止工作；当冷水罐中水温升高达到温控器设定温度时，压缩机开始工作进行制冷。
