冷庫主要由庫體、制冷系統、冷卻系統、控制系統和輔助系統幾個部分組成。

①庫體:主要保證貯藏物與外界隔熱、隔潮，并分隔各個工作區域，對于大型冷庫有冷加工間、預冷間、凍結間、冷藏間、制冰間、穿堂、站臺、電梯間，等等。大型冷庫采用土建冷庫庫體，對于小型冷庫和溫度低于-30℃的冷庫通常采用鋼框架和輕質預制的聚氨酷或聚苯乙烯夾芯板材拼裝而成的裝配式冷庫庫體，而對于家用小型冷藏箱或冰箱剛采用壓鑄成型的用聚氨酯填充隔熱的箱體。

②制冷系統:主要用于提供冷庫冷量，保證庫內溫度和濕度。根據冷庫溫度的不同，制冷系統也不同，通常冷庫溫度高于-30℃，則使用單級壓縮制冷系統;冷庫溫度低于-30℃，高于-60℃，使用兩級壓縮制冷系統或復疊制冷系統;冷庫溫度低于-80℃一般要用復疊制冷系統。

③冷卻系統:主要用于冷卻制冷系統的散熱。有空氣冷卻系統，制冷系統直接采用空氣冷卻，它具有系統簡單，操作方便，適用于缺水的地區和小型冷庫。水冷卻系統主要由冷卻塔、水泵、冷卻水管道組成，它具有冷卻效果好，但是系統復雜，操作麻煩，要求對冷卻水系統要經常定期進行清洗，以保證冷卻水系統的傳熱效果，冷卻水系統大部分用于大型冷庫。蒸發冷卻系統，是將制冷系統的冷凝器直接與冷卻塔結合，冷卻水直接噴淋到冷凝器上進行蒸發冷卻，它具有冷卻效果好，但是系統復雜，要求冷凝器直接安裝在室外，所以系統的運行、維護保養工作要求高。

④控制系統:主要對冷庫溫度、濕度的控制和制冷系統、冷卻系統等的控制，保證冷庫安全、正常的運行。隨著技術的發展，目前計算機和網絡技術已逐步應用到冷庫的控制中。

⑤輔助系統:主要包括冷庫操作間、機房等，對于大型冷庫還要有動力車間、配電房、鍋爐房、化驗室、水泵房、倉庫、水處理等場所。