土建式冷库的主体结构(库房的支撑柱、梁、楼板、屋顶)和地下荷重结构都采用钢筋混凝土，其围护结构的墙体都由砖砌成。围护结构除承受外界风雨侵袭外，还要起到隔热、防潮的作用，承重结构则主要支撑冷库的自重和承受货物和装卸设备的重量，并把所有承重传给地基。
土建式冷库结构应有较大的强度和刚度，并能承受一定的温度应力，在使用中不产生裂缝和变形。冷库的隔热层除具有良好的隔热性能并不产生“冷桥”外，还应起隔汽、防潮的作用；冷库的地坪通常应做防冻胀处理。冷库的门应具有可靠的气密性。
老式冷库的隔热材料以稻壳、软木等木制品为主。而现在多以软木、玻瑞棉及制品、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等为主。
目前，找国习惯上将土建式冷库的温度分成两级，即库温高于0℃的高温库和库温为-18℃的低温库。从技术经济观点分析，冷库按温度范围分为多级较为合理。目前国外一般将冷库根据库温分成四级，从而既能满足存放不同种类货物的要求，又能降低造价。
