主要由液氮贮罐、调压保护装置、电控柜、深冷柜、换热器、保温装置、电动机，循环风扇、调温装置等组成，该设备可用于科研、航空行业仪器设备的低温环境实验，生物制品的深冷保存；电子元件的低温筛选分级；机械行业的成套部件冷装配等，液氮深冷箱以液氮作为冷源，液氮存放在低温液体罐内，使用时先关闭液氮罐的放空阀，再打开增压阀，因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高，此时找开液氮的出口阀，液即从贮罐内压出,经动薄膜调节阀进入深冷箱。
随着蒸发温度的降低，重叠系统具有冷冻速度快、能耗低的特点，在相同的工作条件下，发现了几种不同的制冷机组，通过实验现场测试，发现压缩机与冷凝压力匹配，匹配时制冷效率高，综上所述，在不同的运行条件下，压缩机的选择方案可以不同，制冷循环及其压缩机可以根据不同的冷冻温度合理选择，利用深冷箱产生的制冷效果，深冷处理一些金属材料乃至非金属材料，从而提高材料的强度、硬度、耐磨性和尺寸稳定性等机械性能的仪器。
液氮深冷箱制冷原理：其以液氮作为冷源，液氮存放在低温液体罐内，使用时先关闭液氮罐的放空阀，再打开增压阀，因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高，此时找开液氮的出口阀，液即从贮罐内压出，经气动薄膜调节阀进入深冷箱，液氮深冷箱采取简单、清洁方便的设计理念，不需要停机除霜，能连续生产提高了生产效率；工作温度可在-30～-120℃任意设定，可速冻各种海鲜、肉类、鱼肉和整鱼、水果蔬菜、包子、即时快餐和烘焙食品等等。