主要由液氮贮罐、调压保护装置、电控柜、深冷柜、换热器、保温装置、电动机，循环风扇、调温装置等组成，该设备可用于科研、航空行业仪器设备的低温环境实验，生物制品的深冷保存；电子元件的低温筛选分级；机械行业的成套部件冷装配等，液氮深冷箱以液氮作为冷源，液氮存放在低温液体罐内，使用时先关闭液氮罐的放空阀，再打开增压阀，因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高，此时找开液氮的出口阀，液即从贮罐内压出,经动薄膜调节阀进入深冷箱。
液氮深冷箱是利用深冷箱产生的制冷效果，深冷处理一些金属材料乃至非金属材料，从而提高他们的强度、硬度、耐磨性和尺寸稳定性等机械性能的仪器。实践表明，深冷箱冷冻处理可以使奥氏体向稳定的马氏体转变，通常用在尺寸精度要求高的零件，目前主要是量具，精密轴承，仿形靠模等领域使用。
液氮深冷箱制冷原理：其以液氮作为冷源，液氮存放在低温液体罐内，使用时先关闭液氮罐的放空阀，再打开增压阀，因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高，此时找开液氮的出口阀，液即从贮罐内压出，经气动薄膜调节阀进入深冷箱，液氮深冷箱采取简单、清洁方便的设计理念，不需要停机除霜，能连续生产提高了生产效率；工作温度可在-30～-120℃任意设定，可速冻各种海鲜、肉类、鱼肉和整鱼、水果蔬菜、包子、即时快餐和烘焙食品等等。