سيستم و مكانيسم كار يخچالهاي قديمي و جديد هر دو يكي است. در هر دو يك چرخه وجود دارد به اين ترتيب كه، يك حجم معين گاز درون محفظه‌اي جاي گرفته است. يك كمپرسور يا فشرده كننده وجود دارد كه با صرف انرژي، اين گاز را سرد كرده و به مايع تبديل مي‌كند. سپس اين مايع، درون لوله‌هايي كه در يخچال تعبيه شده است به حركت درمي‌آيد. اين گاز طبق اين اصل ترموديناميك كه همواره تمايل براي رسيدن به حداكثر بي‌نظمي يا همان آنتروپي وجود دارد، تمايل دارد به حالت قبل خود يعني حالت گاز برگردد. درنتيجه گرماي درون يخچال را گرفته و خود به صورت گاز درمي‌آيد. اين چرخه درون يخچال همواره ادامه دارد.

اين گاز مهم نيست كه چه چيزي باشد (البته گازهاي مختلف براي مايع شدن به فشرده شدن و سرد شدن‌هاي متفاوت نياز دارند. از همه بهتر براي اينكار گاز آرگن مي‌باشد.)، هر گازي براي مايع شدن نياز به صرف انرژي دارد. در يخچالهاي قديمي، به كمك سوختن نفت، گاز آمونياك فشرده شده و به صورت مايع درمي‌آمد. به اين ترتيب كه گاز يخچال در يك محفظه‌اي به شكل پيستون جاي داشت. در خارج پيستون، نفت سوزانده مي‌شد. در اثر سوزاندن نفت گازهايي توليد مي‌شد كه سبب فشار روي پيستون و درنتيجه فشرده شدن و درنهايت مايع شدن گاز درون پيستون مي‌شد. طبيعي است هر چه فشار گاز آمونياك بيشتر باشد، عمل مايع شدن زودتر و با صرف انرژي كمتري صورت مي گيرد. درنتيجه چرخه با سرعت بيشتري انجام مي شود و به دنبال آن سرد شدن زودتر صورت مي گيرد.

در يخچالهاي كنوني ، گاز درون پيستون به كمك نيروي موتور كه توسط انرژي الكتريسيته تامين مي‌شود، فشرده و مايع مي‌شود. راه ديگر تعيين نوع گاز است كه هر گازي در چه دمايي مايع مي شود. هر چه گازي در دماي كمتري مايع شود،عمل سرد شدن يخچال نيز سريعتر و تا دماي كمتري صورت مي گيرد