活塞式冷水机组有单机头、多机头之分，多机头是并联连接，可逐台启动和运行(部分负荷时)，调节效果好且节能。冷水机组中以活塞式压缩机为主机的称为活塞式冷水机组。活塞式冷水机组的压缩机、蒸发器、冷凝器和节流机构等设备都组装在一起，安装在一个机座上，其连接管路已在制造厂完成了装配，因此用户只需要在现场连接电气线路及外接水管(包括冷却水管路和冷水管路)，并进行必要的管道保温，即可投入运行。
根据机组配用冷凝器的冷却介质的不同，活塞式冷水机组又可分为水冷和风冷两种。活塞式冷水机组具有结构紧凑、占地面积小、安装快、操作简单和管理方便等优点。对想加装空气调节但已经落成的建筑物及负荷比较分散的建筑群，制冷量较小时，采用活塞式冷水机组尤为方便。
我国活塞式冷水机组常用的制冷剂为R22和R134a，大多采用70、 100、125系列活塞制冷压缩机组装。当冷凝器进水温度为32C，出水温度为36℃,蒸发器出口冷水温度为7℃时，冷盘范围约为35~580kW。在冷水机组的冷凝器和蒸发器中，采用了各种高效传热管，提高制冷剂与冷却水或制冷剂与冷水的换热效果。降低传热温差，提高运行的经济性。
某一活塞式冷水机组以R22为制冷剂，空调工况制冷量为341.9kW。机组主机为6 W 12.7压缩机。它装有能量调节机构，制冷量可以按1, 2/3,1/3三挡来进行调节。压缩机后侧盖上装有一组0.5kW的电加热器。当油温过低时，接通电源进行加热，以提高油温。压缩机以采用25号或30号润滑油为好。
