车厢中装有隔热的干冰容器，可容纳100kg或200kg干冰。干冰容器下部有空气冷却器，用通风使冷却后的空气在车厢内循环。吸热升华的气态二氧化碳由排气管排出车外。车厢中不会积蓄二氧化碳气体。
由空气到干冰的传热是以空气冷却器的金属壁为间壁进行的，干冰只在干冰容器下部与空气冷却器接触的一侧进行升华。根据车内温度，恒温器调节通风机的转速，也即靠改变风量调节制冷能力。用这种方式可在-25~25℃范围内使车厢保持规定温度±1℃。
有的干冰冷藏汽车在车厢中装置四壁隔热的干冰容器，干冰容器中装有氟利昂盘管。在车厢中吸热气化的氟利昂蒸气进入干冰容器中的盘管，被盘管外的干冰升华所冷却，重新凝结为氟利昂液体。液体氟利昂进入车厢内的蒸发器，再次吸收外界传入车厢的热量而气化。如此循环不已。干冰制冷冷藏汽车的优点是：设备简单，投资费用低，很少出故障，维修费用少，无噪声。在运输冻结货物时，由于干冰在-78℃时就可以升华吸收热量而使车厢降温，车内温度可降到-18℃以下，因而在运输冻结货物和特别的冷冻食品时常用此法。干冰制冷冷藏汽车的缺点是：车厢内温度不够均匀，冷却速度慢，时间长；干冰的成本高。
