水冷式冷水机因其通过水来散热而得名，也是属于冷水机的一种，由冷媒与水进行热交换，使水吸收热量后通过水管将热量带出外部的冷却塔散发(水冷却)。

水冷式的工作原理是制冷工质(即制冷剂，俗称“雪种”)在蒸发器内吸收被冷却物质的热量并汽化成蒸汽，压缩机不断地将产生的蒸汽从蒸发器中抽出，并进行压缩，经压缩后的高温、高压蒸汽被送到冷凝器后向冷却介质(水)放热冷凝成高压液体，在经节流装置降压后进入蒸发器，再次汽化，吸收被冷却物体（也即是用户需要被冷却的 的设备或产品）热量，如此周而复始地循环。

水冷式冷水机（内置水箱）制冷原理流程图：

水冷式冷水机（无内置水箱即台架式冷水机）制冷原理流程图：