熱虹吸原理是指流體循環流動不是依靠機械功(即通過泵)，而是利用重力和液柱流體密度的差異而產生。在熱虹吸冷卻油系統，這個原理是指流體循環流動利用循環冷卻液(制冷劑)通過油冷卻器所產生的流體密度差而產生。可以理解為，油的熱傳到制冷劑，使制冷劑產生流動的密度差。

熱虹吸冷卻油系統所需的主要設備由熱虹吸桶與油冷卻交換器構成。熱虹吸油冷卻的冷卻方法是，利用飽和冷凝溫度下液態制冷劑的蒸發，使油冷卻降溫，它得到了廣泛的接受，其優點包括:

1.這種冷卻方式系統沒有增加壓縮機的功率。

2.在油/制冷劑充注的冷卻器不會因水或乙二醇泄漏而造成污染。

3.冷卻介質是制冷劑，不會發生結垢，故傳熱率高，油冷卻器壽命長。

4.油熱量通過制冷劑轉移到冷凝器。無需增加散熱設備(或獨立的閉路循環水或乙二醇冷卻器)。

需要注意的是熱虹吸桶的液面高度。對氨制冷系統，該液面高度必須保持高于油冷卻器中心線1. 8m以上(氟利昂系統在中心線1.5m以上)，這個高度通常稱為可用液柱高度。實際系統設計所需的最小液柱高度可能會更高一些。

當壓縮機組運行時，熱油(高于制冷劑溫度)流經油冷卻器殼側。熱量會從較高溫度的油流向較低溫度的制冷劑，使油產生冷卻。在管側的制冷劑吸收了油的汽化熱，在管內蒸發。注意油冷卻換熱器所產生的制冷劑氣體很容易回流到虹吸容器中。從油冷卻器返回的液體/蒸氣混合物在虹吸容器中分離。蒸氣進入冷凝器冷凝。

在油冷卻器中的制冷劑汽化率，可以由油排出的熱量除以制冷劑的汽化熱及運行溫度確定。為了確保有制冷劑濕潤全部傳熱表面，熱虹吸油冷卻系統在設計時，一般采用通過油冷卻器的制冷劑流量的蒸發量比實際更多。通常情況下，制冷劑的設計流量為四倍的蒸發速率(用m蒸發來表示)。即通常被稱為4:1循環倍率。