Hệ thống làm lạnh laser bao gồm một máy nén, một dàn ngưng tụ, một thiết bị điều tiết (van giãn nở hoặc ống mao dẫn), một dàn bay hơi và một máy bơm nước. Sau khi đi vào thiết bị cần làm mát, nước làm mát sẽ mang đi nhiệt, làm nóng thiết bị, quay trở lại hệ thống làm lạnh laser, sau đó làm mát lại và đưa trở lại thiết bị.