接通電源時，當面板顯示溫度比設定的溫度高時，第1級壓縮機首先啟動，第1級制冷系統開始工作，使得第二級制冷系統的冷凝器溫度下降，即第二級的制冷劑溫度下降，經幾分鐘的延時后，第二級制冷系統也開始工作，它的蒸發器在冰箱內壁，這可使冰箱內部溫度下降很多，它的冷凝器放出的熱量全部由第1級制冷系統的蒸發器吸收，第1級冷凝器放出的熱量則散人空氣中。 當冰箱內部溫度達到設定溫度后，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。當超低溫冰箱內溫度再次升高，超出設定的溫度時，超低溫冰箱再次重復上述運作過程，從而使冰箱內溫度始終保持在設定的溫度左右。