螺桿式制冷壓縮機的工作過程分為吸氣、壓縮、排氣三個過程。

雙螺桿式制冷壓縮機轉子的齒相當于活塞式壓縮機的活塞。轉子的齒槽、機體的內壁面和兩端端蓋等共同構成其工作容積，相當于活塞式壓縮機的氣缸。機體的兩端蓋設有對角線布置的吸、排氣孔口。隨著兩螺桿轉子在機體內的旋轉運動，使得工作容積由于齒的咬合和脫開而不斷地發生變化，從而周期性地改變轉子每對齒槽間的容積來達到吸氣、壓縮和排氣的目的。

相互嚙合的轉子在每個運動周期內，分別有與陰轉子凹齒數相同數口的工作容積依次進行相同的工作過程，這一工作容積稱為基元容積。基元容積由轉子的一對齒面、機體內壁和兩端蓋所形成。因此，在對雙螺桿壓縮機的工作過程進行分析時，只需要研究其中一個基元容積的一個工作循環即可。雙螺桿式制冷壓縮機的運轉過程從吸氣過程開始，然后將吸入的低壓制冷劑蒸氣在密封的基元容積內進行壓縮，最后通過排氣孔口排出高壓的制冷劑蒸氣，即完成一個工作循環。陰、陽轉子和機體之間形成的V字形基元容積的大小，隨著轉子的旋轉而變化，同時，其空間位置也在從吸入端向排出端不斷移動。

雙螺桿式制冷壓縮機的能量調節多采用滑閥調節，其原理是通過滑閥的軸向移動，使壓縮機內陰、陽轉子的工作容積在齒問接觸線從吸氣端向排氣端移動的前一段時間內。仍與吸氣口相通，使得部分氣體回流至吸氣口。即減小了螺桿的有效工作長度來縮小轉子的工作容積，從而達到能量調節的目的。

雙螺桿式制冷壓縮機的能量調節可控制在10%~100%的范圍內，且為無級調節。當制冷量大于50%時，壓縮機的功率消耗與制冷量近似成正比關系，而在低負荷下運行時其功率損耗較大。因此，從節能的角度考慮，雙螺桿式制冷壓縮機的制冷量(即負荷)應在50%以上的情況下運行為宜。