活塞式冷水機組是發展最早、技術最成熟的一種冷水機組，也是曾經應用最廣泛的冷水機組。由于螺桿式制冷壓縮機和渦旋式制冷壓縮機技術的發展，活塞式冷水機組目前的應用范圍已經大大縮小了。

活塞式冷水機組主要采用開啟式或半封閉式的活塞式壓縮機，單臺或多臺并聯使用，壓縮機的數量（根據機組制冷量配置）最多可達8臺，制冷系統的回路有單制冷回路和雙制冷回路兩種形式。雙制冷回路相互獨立，當一組發生故障或保護停機時，另一組仍能繼續運行，特別適合于要求機組可靠運行的使用場合。

活塞式冷水機組的容量調節有改變壓縮機工作氣缸數覺和改變工作壓縮機數量兩種方式。兩種方式組合使用，可以增加能量調節范圍，使冷水機組對空調負荷變化的適應性更好。

活塞式冷水機組的制冷量范圍為75~930kW。主要應用于中、小容量的空調制冷系統。

活塞式冷水機組除設有活塞式制冷壓縮機、臥式殼管式冷凝器（或風冷式冷凝器）、節流裝置和蒸發器四大部件外，還有干燥過濾器、視鏡、電磁閥等輔助設備，以及高低壓保護器、油壓保護器、溫度控制器、水流開關和安全閥等控制保護裝置。整個制冷裝置安裝在底架上。活塞式冷水機組中常用的制冷劑為R22.也有用R134a,R407C等替代制冷工質的機型。

開利公司生產的某一型號水冷活塞式冷水機組采用多臺半封閉式壓縮機，可逐臺啟動，在部分負載運行時，節能效果顯著。壓縮機底部設有避震彈簧，使機組防震性能好。機組采用了具有內外翅片的高性能傳熱銅管。提高了熱交換效率，減少了能量消耗。與機組連為一體的控制柜使機組安裝更加簡便，自控裝置和安全保護聯鎖電路確保機組安全、可靠、經濟運行。控制板上壓縮機運行指示燈、各類故障指示燈及高、低壓表，便于現場檢查機組運行，并使維修更加方便。