静态冰蓄冷系统主要通过以下方式进行工作：
蓄冷阶段
制冷机制冷：首先，由制冷机（通常采用螺杆式、离心式等冷水机组）运行，利用制冷剂的蒸发吸热原理，让制冷剂在蒸发器中蒸发，从而吸收载冷剂（比如乙二醇溶液等）的热量，使载冷剂的温度降低。例如，常用的离心式制冷机可以将载冷剂温度降低到适合制冰的低温状态。
载冷剂循环与制冰：被冷却后的低温载冷剂通过循环泵输送到蓄冰装置中。蓄冰装置内有着特殊的蓄冰结构，常见的有封装式（把水封装在一个个塑料小球或者容器内）、盘管式（在容器内布置金属盘管）等。以封装式为例，低温载冷剂在流过这些封装容器周围时，会吸收容器内水的热量，使水的温度不断下降，直至达到冰点后开始结冰，从而将冷量以冰的形式储存起来。在这个过程中，制冷机持续工作，不断制造低温载冷剂，保证蓄冰装置内有足够的冰生成，实现冷量的有效蓄积，为后续用冷阶段做准备。
释冷阶段
用冷需求响应：当建筑物内有制冷需求时，比如商场在白天营业需要空调制冷，或者工厂车间需要降温时，就开始释冷过程。此时，系统会控制阀门等部件切换，让载冷剂先流经蓄冰装置。
冰融化供冷：载冷剂在蓄冰装置中流动时，会吸收冰融化所释放出来的冷量，温度降低。例如，原本温度稍高的载冷剂进入蓄冰装置后，冰逐渐融化变成低温的水，载冷剂从中获取冷量，自身温度得以降低。
供冷循环：温度降低后的载冷剂再通过管道被输送到末端的空调设备、风机盘管等用冷终端，在这些地方与室内空气进行热交换，吸收室内的热量，从而达到降低室内温度、满足制冷需求的目的。在整个释冷阶段，蓄冰装置内的冰会根据用冷需求逐步融化释放冷量，直至冰全部融化或者满足了当前阶段的用冷任务结束。
静态冰蓄冷系统就是这样通过合理地控制蓄冷和释冷阶段，实现对电力负荷的调节以及冷量的有效利用，往往在用电低谷期进行蓄冷，用电高峰期释冷，起到移峰填谷、节省运行费用等作用。