其实所有除湿机的工作原理都是将潮湿的空气中的水分分离出来，排出比较干燥的空气，从而达到干燥空气、除湿的功能。
我们常见的除湿机工作原理是冷冻式空气除湿原理。这种除湿机结构很很简单，除湿机由压缩机、热交换器、风扇、盛水器、机壳及控制器组成。其工作原理就是由风扇将潮湿空气抽入机内，通过热交换器，此时空气中的水份冷凝成水珠，变成干燥的空气排出机外，如此循环使室内湿度降低。简单来说这种抽湿机就是将空气冷冻至零点以下，再除去冷凝后的水分。经过热交换器空间的温度反而会略微上升，但温差不明显，比较适用于盛夏以外的潮湿季节，用电量也相对节约。简单易行，是市场上最常见的方式。
除湿机的工作原理图如下：
但对除湿机而言，环境温度低于15℃时，附着于蒸发器表面的水滴会结冰而使除湿效果减弱，若环境温度超过40℃以上时，系统内压力会增高而使压缩机过载，此时过载保护器应切断线路，否则压缩机马达会毁损。所以除湿机的最佳使用温度范围为15℃～40℃。