常用的超低溫防爆冰箱有40°低溫防爆冰箱、60°低溫防爆冰箱和80°低溫防爆冰箱，盡管溫度不同，但它們的工作原理都是大同小異的。接通電源時，當面板顯示溫度數據比設定的溫度高時，級壓縮機首先啟動，級制冷技術系統進入工作，使得第二級制冷系統的冷凝器溫度能夠得到下降。

經過幾分鐘的延遲，第二級制冷系統也開始工作,它的蒸發(fā)器設計在防爆冰箱的內壁上，這樣可以有助于冷凝器釋放的熱量全都被制冷系統的蒸發(fā)器吸收,級冷凝器釋放的熱量在空氣中散出，使得防爆冰箱內部溫度下降很多。

當防爆冰箱內部環(huán)境溫度達到自己設定溫度后，感溫探頭電阻把信息傳出，控制繼電器失電斷開，兩級制冷系統全部停止工作。當超低溫防爆冰箱的溫度再一次升高并超過設定溫度時，超低溫防爆冰箱則會重復上述的運行過程，使防爆冰箱的溫度下降至設定溫度并始終保持在設定溫度。

低溫級系統中還加配有氣熱交換器，可使低壓控制氣體從蒸發(fā)器出來同進冷凝蒸發(fā)器前的高壓氣體進行熱交換，這樣不但減少了冷凝蒸發(fā)器的熱負荷，而且充分利用了大量熱量。去除冷凍油中的石蠟的除蠟型過濾器，可以降低系統“油堵”的可能性。