Een koelsysteem is een opstelling die is ontworpen om warmte uit een ruimte of substantie te verwijderen om de temperatuur ervan te verlagen. Het omvat doorgaans componenten zoals een compressor, condensor, expansieventiel en verdamper. Het systeem laat een koelmiddel door deze componenten circuleren, die warmte absorberen en transporteren van het doelgebied om naar buiten te worden afgevoerd. Koelsystemen worden veel gebruikt in airconditioning, koelunits en industriële processen om voedsel te bewaren, omgevingen te koelen en temperatuurgevoelige materialen te onderhouden.