L'évaporateur d'une chambre froide est un échangeur de chaleur qui permet au fluide frigorigène liquide à basse température d'échanger de l'énergie thermique avec le fluide nécessitant une réfrigération.

L'évaporateur est composé d'un ou plusieurs serpentins. Lorsque le fluide frigorigène liquide à basse température pénètre dans le serpentin, la paroi du serpentin absorbe la chaleur du milieu (air ou eau) environnant. Le liquide, au point d'ébullition le plus élevé, se transforme alors en gaz (évaporation), ce qui permet de réduire ou de maintenir la température du milieu environnant à un niveau bas, assurant ainsi la réfrigération. C'est pourquoi le serpentin de l'évaporateur doit être placé dans l'espace à refroidir. Dans les chambres froides, l'évaporateur est placé dans le réfrigérateur ou le congélateur ; dans les climatiseurs, il est intégré à la paroi de la pièce climatisée. Enfin, dans les refroidisseurs d'air, le serpentin de l'évaporateur produit de l'eau froide (appelée eau glacée en termes techniques) est placé dans le caisson où l'eau est stockée pour la production d'eau froide.