1、固体制冷
固体制冷的工作原理是利用固体在液化或汽化时的吸热作为制冷方式。常用的固体有水冰、盐冰和干冰。
（1）水冰及监冰制冷。在大气压力下，冰融点为0℃。冰融化时的吸热为334.8kJ/kg。在水冰中添加盐类可降低其融点。在一定范围内，水冰中盐的成分越多，则融点越低。实验证明，当加入食盐的质量为水冰质量的29%时，其混合物的融点可达到最低值－21.2℃。若再增加盐分，则融点不再下降。通常是根据冷藏货物的运输适温来选择不同成分的盐冰。例如采用含盐量为22%的盐冰，车厢内温度可保持在－18~－13℃。
水冰制冷装置投资少，运行费用低，但是普通水（盐）冰单位质量的吸热量较小，车厢内降温有限。此外盐冰融化后会污染环境、食品，腐蚀车厢和使货物受潮。因此水（盐）冰制冷主要用于鱼类等水产品的冷藏运输。此类制冷法基本处于淘汰状态。
（2）干冰制冷。
在一个大气压力下，干冰（固态CO2）的升华温度低（－78.9℃），升华吸热量大（573.5kJ/kg），故将它作为车厢冷源，不仅可以获得较低温度（一般低于－20℃），而且可获得较大的制冷量。因此该制冷方式适于冷冻食品的运输。
干冰制冷装置简单、投资和运行费用较低、使用方便、货物不会受潮。干冰升华产生的CO2气体能抑制微生物繁殖、减缓脂肪氧化以及削弱水果蔬菜的呼吸。但是干冰升华易引起结霜；CO2气体过多则导致水果、蔬菜等冷藏物呼吁困难而坏死；厢内温度难调；干冰制冷成本较高，且消耗量较大，故实际应用较少。
2、冷板制冷
冷板制冷原理就是利用蓄冷剂冷冻后所蓄存的冷量进行制冷。运输前先将厢内冷板中的蓄冷剂进行“充冷”，使其冷却冻结，然后在运输途中利用冷板中的蓄冷剂融化吸热，使厢内温度保持在运输货物的适温范围内。故将冷板又称“蓄冷板”。
冷板制冷装置的结构型式分为整体式和分体式。整体式的动力装置、制冷机组和蓄冷板等，均置于车上；分体式在车上仅装有制冷机组和蓄冷板。停车时，利用地面动力装置驱动制冷机组对蓄冷板“充冷”。实际应用中多采用后者。常用蓄冷剂均为低融点共晶溶液，其融点通常比厢内适温低10℃左右。当运输货物的适温改变时，则所选用的共晶溶液成分也要随之改变。
冷板装置本身较重、体积较大，占据了车厢的一定容积，而且冷板充冷一次仅可持续工作8~15h。因此冷板制冷适于中、轻型冷藏汽车的中短途运输。近些年代，随着能源和环境污染问题日益突出，冷板制冷的应用发展较快，已成为仅次于机械制冷的制冷方式。
3、液氮制冷
液氮制冷就是利用液氮汽化吸热进行制冷。在大气压力下，液氮的沸点为－196℃，汽化潜热为200kJ/kg。氮气的比热为1.05kJ（kg.℃），因此每千克液氮汽化并升温至-20℃时，所吸收的热量约为385kJ，液氮沸点低，且是制氧的副产品，因而得到了较广泛的应用。
液氮制冷装置结构简单，工作可靠，无噪声和污染；液氮制冷量大、制冷迅速，适用于速冻。液氮汽化不会使厢内受潮，并且氮气对食品保鲜、防止干耗均有好处。此外，液氮制冷控温精确（±2℃）。但是液氮成本高，需经常充注，因而推广受到一定限制。同理，其他低温汽化的液态气体，亦可作为制冷剂，如液态二氮化碳（CN2）。
4、机械制冷
机械制冷方式有：蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射等。目前以蒸气压缩式应用最为广泛。其制冷工作原理是：在一定压力下，液体达到某一温度沸点产会沸腾。液体沸腾时，吸收汽化潜热而产生相变，转变为饱和有蒸汽。在同一压力下，不同液体的沸点和汽化潜热是不同的，在如一个大气压力下，水的沸点为100℃，汽化潜热为2256.7kJ/kg，而氟里昂12（R12）的沸点为－29.8℃，汽化潜热为165 kJ/kg。凡用于沸腾制冷的液体称为制冷剂或称为制冷工质。在制冷技术中，制冷剂的沸腾称为“蒸发”，其沸腾点为“蒸发温度”，沸腾制冷则称之为“蒸发制冷”。
蒸气压缩式制冷属于蒸发制冷。制冷剂置于一个封闭系统中，液态制冷剂在蒸发器中汽化吸热制冷。在冷凝器中放热并重新冷凝成液态，在压缩机的驱动下，制冷剂不断地循环工作。
机械制冷装置广泛采用的主要原因在于制冷机组既能制冷又能加热，扩大了使用范围；厢内温度可实现自控调节，调温精确、可靠，调温范围较宽，能适应各种不同冷藏货物的运输。尽管机械制冷装置结构比较复杂、购置及运行费用较高，运转噪音较大等问题，但迄今为止，机械制冷仍是一种可靠、有效的制冷方式。
5、太阳能制冷
国外一些公司开始用太阳能冷藏车运送水果、蔬菜，能量是安装于车顶的光伏版提供大量的电力，多余的电力储存于蓄电池内供夜晚使用。目前机械制冷运输冷藏设备是由柴油机或汽油机驱动的这些机组能耗高，维护费高，而且噪音大，排放温室气体污染环境，而太阳能制冷可大大减少能耗、噪音和环境污染。因而太阳能制冷的冷藏保温汽车将得到发展。