海水冷卻設備不使用冰或其他材料，而是利用熱交換器和制冷劑直接對魚缸或籠子內的海水進行冷卻。魚艙內的海水由裝置內部的循環(huán)泵抽上來，經熱交換器強制冷卻后，返回魚艙，制成冷卻水。通過重復此過程，可以將水溫降低到可以保持捕獲的魚新鮮的水平，范圍從室溫到接近 0 攝氏度。另外，由于是循環(huán)系統(tǒng)，所以可以均勻地冷卻海水，不會出現(xiàn)不均勻的情況。

許多海水冷卻系統(tǒng)中安裝的熱交換器都是由鈦制成的。在金屬中，鈦具有很強的導熱性（高冷卻效率）并且耐海水腐蝕，這意味著有害的金屬離子不會溶解到海水中。這樣可以有效地冷卻海水，并且可以保持捕獲的魚新鮮，而不會受到溶解的金屬離子的污染。