将空气冷却至露点温度以下，空气中的水气即凝结成水。将凝结水排除再加热即可获得低湿度的空气。空气的冷却来源可使用冷冻机的冷媒、冰水或卤水，现代冷冻除湿机通常采用冷冻除湿机专用压缩机制冷。