In industriële toepassingen worden gekoeld water of andere vloeistofkoelpompen door proces- of laboratoriumapparatuur geleid. Industriële koelmachines worden in alle industrieën gebruikt om producten, mechanismen en koeling van machines te regelen. Ze worden veel gebruikt in spuitgieten en blaasvormen in de kunststofindustrie, snijolie voor metaalbewerking, lasapparatuur, spuitgieten en verspanen, chemische verwerking, farmaceutische ontwikkeling, voedsel- en drankverwerking, papierproductie, cementverwerking, vacuümsystemen, röntgenstralen diffractie, elektriciteitsvoorziening en energiecentrales, analytische apparatuur, halfgeleiders, perslucht- en gaskoeling. Ze worden ook gebruikt om hoge thermische energieprojecten zoals MRI en laser te koelen, en in ziekenhuizen, hotels en campussen. Industriële toepassingen van koelmachines kunnen worden gecentraliseerd, elke unit kan worden gekoeld om aan meerdere behoeften te voldoen, of in elke toepassing of elk apparaat met zijn eigen koelmachine worden verspreid. Elke methode heeft zijn voordelen. Het kan ook een combinatie van centrale en gedecentraliseerde koelmachines bevatten, vooral wanneer de koelingvereisten voor sommige toepassingen of gebruikspunten hetzelfde zijn, maar niet alle.
Gedecentraliseerde koelmachines, met een klein gebied (koelcapaciteit), meestal variërend van 0,2 tot 10 ton. Centrale koelmachines hebben doorgaans een capaciteit van 10 tot honderden of duizenden tonnen.
Gekoeld water is een grote commerciële, industriële en institutionele alliantie (CII) faciliteit die wordt gebruikt om ontvochtigde lucht te koelen. De chiller kan watergekoeld, luchtgekoeld, gekoeld of verdampt zijn. Watergekoelde koelmachines worden gebruikt om koeltorens op te nemen die de thermodynamische efficiëntie van koeling verbeteren in vergelijking met luchtgekoelde koelmachines. Dit komt door de hoge temperatuur of de natte boltemperatuur van de nabijgelegen lucht, in plaats van de hoge, soms veel hogere, droge boltemperatuur. Verdampingskoelers bieden een betere efficiëntie dan luchtkoeling, maar lager dan koud water.