車廂中裝有隔熱的干冰容器，可容納100kg或200kg干冰。干冰容器下部有空氣冷卻器，用通風使冷卻后的空氣在車廂內循環。吸熱升華的氣態二氧化碳由排氣管排出車外。車廂中不會積蓄二氧化碳氣體。
由空氣到干冰的傳熱是以空氣冷卻器的金屬壁為間壁進行的，干冰只在干冰容器下部與空氣冷卻器接觸的一側進行升華。根據車內溫度，恒溫器調節通風機的轉速，也即靠改變風量調節制冷能力。用這種方式可在-25~25℃范圍內使車廂保持規定溫度±1℃。
有的干冰冷藏汽車在車廂中裝置四壁隔熱的干冰容器，干冰容器中裝有氟利昂盤管。在車廂中吸熱氣化的氟利昂蒸氣進入干冰容器中的盤管，被盤管外的干冰升華所冷卻，重新凝結為氟利昂液體。液體氟利昂進入車廂內的蒸發器，再次吸收外界傳入車廂的熱量而氣化。如此循環不已。干冰制冷冷藏汽車的優點是：設備簡單，投資費用低，很少出故障，維修費用少，無噪聲。在運輸凍結貨物時，由于干冰在-78℃時就可以升華吸收熱量而使車廂降溫，車內溫度可降到-18℃以下，因而在運輸凍結貨物和特別的冷凍食品時常用此法。干冰制冷冷藏汽車的缺點是：車廂內溫度不夠均勻，冷卻速度慢，時間長；干冰的成本高。
