油分离器装在压缩机排气口和冷凝器之间，被用来分离高压气体中的润滑油，防止过量的润滑油进入冷凝器和蒸发器而影响传热效果、降低制冷量。它的基本工作原理，是利用油滴与制冷剂蒸气的密度不同，使混合气体流经直径较大的油分离器时，利用突然扩大的通道面积而使其流速降低，同时改变其流动方向，同时改变其流动方向，或利用其它分油措施，使润滑油沉降而分离。在有些油分离器中则采用设置过滤层等方法来增强分离润滑油的效果。

    利用降低气流速度的办法使油滴自然沉降，虽也可以达到分离目的，但只能分离出直径较大的油滴，由于排气中小油滴和油蒸气占主要部分，因而分离效果很差。老式的干式油分离器即属于这种形式，现在已被淘汰而很少使用。现代的油分离器除利用自然沉降作用之外，还利用过滤作用、洗涤作用和离心作用等。

    较常用的油分离器有洗涤式、离心式、填料式和过滤式等几种结构型式，分离器的型式随制冷量的大小和使用的制冷剂种类而定。