一般情況下，溫度在零下時，都會選擇低溫冷水機組，像低溫冷水機組，一般指機組出水溫度低於等於5℃的機組。通常用於工業上某些特殊生產線上的低溫需求。低溫冷水機組一般可做到-40℃左右。

低溫冷水機組因出水溫度較低，在機組設計上，相對常規冷水機組有較大不同。蕞基本的區別在於冷凍水一側，低溫機組需要添加合適種類，合適濃度的防凍液。一般隨機組出水溫度的逐漸降低，機組設計要求逐漸升高，單位冷量的造價同樣逐步上升。

低溫機組通常按冷卻形式也可分為風冷式與水冷式。按壓縮機形式則可分為活塞式，渦旋式，螺杆式等。因壓縮機特性原因，相對常規冷水機組，低溫冷水機組中，極少出現離心式。

壓縮機對低溫機組適應性，主要看壓縮機本身能夠承受的極限壓縮比。活塞式由於在結構上更容易適應大的壓縮比，故在較低溫領域，還有較大的應用空間。隨著技術的發展，渦旋壓縮機在低溫領域的應用範圍以及應用穩定性，也在逐步的上升。螺杆機在較大冷量需求中，有較多的應用。

因低溫機組對壓縮機有較大的壓縮比需求。故多數深冷領域，采用了係統上相對單級壓縮更加複雜的二級壓縮或者複疊壓縮循環。

低溫冷水機製冷範圍：超低溫製冷：小於 -253℃；深度製冷：-120～-253℃；普通製冷：大於-120℃。低溫冷水機可以定製成耐酸堿型機種，符合客戶特殊工藝之特殊需求，也可以定製成低溫型機種，配合低溫載冷劑，已達到客戶特殊工藝之特殊需求。