在通常情況下，VM制冷機的兩個位移器的連桿是連接于曲柄的同一曲柄，并且總工作容積不變，其工作原理可分為6個過程:在熱腔容積Vh中，熱量從高溫熱源加入到氣體中，熱位移器向下運動，冷位移器向右運動，氣體溫度維持在Th(過程1-2);同時接近室溫的氣體從冷卻器A通過熱回熱器Rh進入熱腔容積Vh(過程4-1)。熱位移器向上運動，氣體從熱腔進入室溫腔容積VA(過程2-3);為維持腔內溫度TA,室溫腔容積VA對外放熱(過程3-4);冷位移器向左運動，冷腔容積V,中的氣體從低溫冷源吸收熱量，使氣體維持在Tc(過程5-6)，同時，氣體從室溫腔容積V通過冷回熱器進入冷腔容積Vc(4-5);然后冷位移器向右移動，氣體從冷腔容積Vc經冷回熱器Rc進入室溫腔容積Va (6-3)。

VM制冷機的特點:①其能源是熱能，可以利用廢熱(廢蒸汽、發動機排氣等)、太陽能、礦物燃料、放射性同位素或電熱器;②這種制冷機內氣體的總容積不變，工作腔中各部分只有流動阻力形成的壓差，且轉速比較低，因而軸承負荷輕，密封要求低、磨損小、振動小、噪聲低、壽命長;③VM制冷機只需要少量(小型機在10w以下)的機械動力，或者不需要機械動力，甚至在制冷的同時還可以輸出一定量的軸功率。VM制冷機是一種效率較高，而且較為緊湊的制冷機。