冷庫主要由庫體、冷卻系統、制冷系統、控制系統和輔助系統幾個部分組成。
（一）庫體
庫體主要用來保證貯藏物與外界隔熱、隔潮，并分隔各個工作區域，大型冷庫主要有冷加工間、預冷間、凍結間、冷藏間、制冰間、穿堂等。大型冷庫采用土建冷庫庫體，小型冷庫和溫度低于-30℃的冷庫通常是采用鋼框架和輕質預制的聚氨酯或聚苯乙烯夾芯板材拼裝而成的裝配式冷庫庫體；對于家用小型冷藏箱或者冰箱則采用壓鑄成型的用聚氨酯填充隔熱的箱體。
（二）冷卻系統
冷卻系統主要用于冷卻制冷系統的散熱。主要包括空氣冷卻系統制冷系統，直接采用空氣冷卻，具有系統簡單、操作方便的特點，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，冷卻效果好，但是系統復雜，操作麻煩，要求對冷卻水系統經常定期清洗，以保證冷卻水系統的導熱效果，一般大型冷庫使用冷卻水系統。蒸發冷卻系統則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，冷卻效果雖好，但由于系統復雜，要求冷凝器直接安裝在室外，所以對系統的運行、維護保養等工作要求高。
（三）制冷系統
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℃的情況使用單級壓縮制冷系統；冷庫溫度低于-30℃、高于一60℃的情況使用兩級壓縮制冷系統或復疊制冷系統：冷庫溫度低于-80℃時，一般要用復疊制冷系統。
（四）控制系統
控制系統主要是指對冷庫溫度、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。
（五）輔助系統
輔助系統主要包括冷庫操作間、機房等，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。
