蒸发器的作用是使液态制冷剂吸收被冷却物体或空间的热量而汽化，即与被冷却对象进行热量交换，使被冷却物体或空间降温而实现制冷。在制冷机中，蒸发器是产生和输出冷量的设备，最终体现制冷装置作用和经济效益。
蒸发器的种类很多，使用场合也不同。蒸发器的设计，就是根据不同的使用目的，进行形式选择和传热与结构计算，以达到最佳使用效果。
按被冷却对象分类
由于被冷却对象不同，蒸发器的传热方式也不同，按被冷却对象的集态，蒸发器可分为冷却固体用、冷却液体用和冷却气体三类。
冷却固体用蒸发器与被冷却的固体直接接触，传热壁面与被冷却的固体在导热。冷库用的搁架排管、直冷式冰箱和冷柜的冷冻室蒸发器、平板速冻机的平板蒸发器、冷却切削加工用的蒸发器等均是冷却固体用蒸发器。
冷却液体用蒸发器中的呗冷却介质是液体，传热壁面与被冷却介质之间是对流换热。冷水机组的蒸发器、盐水制冰的蒸发器等军事冷却液体用蒸发器。这类蒸发器用途广泛，种类也很多。
如蒸发器用于冷却液体载冷剂，则液体载冷剂的循环方式有开式和闭式两种。开式循环是指载冷剂与环境空气相接触，载冷剂离开蒸发器即为常压。开式循环能耗较大，载冷剂易吸收空气中的水蒸气，易进入灰尘和杂物。开式循环常用于压水制冰、肉禽预冷等场合。闭式循环是指载冷剂密封在载冷剂系统中，仅在系统最高处有一管口于大气环境相通。闭式循环可利用重力回流，能耗较小，载冷剂不易稀释和污染；但系统初投资较多，需设膨胀容器。闭式循环常用于集中空调。、工业生产中的工艺冷却等场合。
冷却气体用蒸发器中的被冷却介质是气体，传热壁面与被冷却介质之间是对流换热，主要有冷库用的冷风机、间冷式冰箱和冷柜的蒸发器、冷藏陈列柜的蒸发器、房间空调器用蒸发器等。被冷却气体可以使强制对流，也可以是自由对流，如为强制对流则需与风机配套使用。
有时，蒸发器冷却两种集态的物体，常见的是既与固体被冷却物之间存在导热，又与空气进行对流交换。例如，搁架排管就既与被冷却食品有接触，同时又冷却冷间内的空气。
按结构形式分类
按结构形式不同，蒸发器可分为壳管式、壳盘管式、套管式、立管式、螺旋管式、翅片管式、光滑管排管式、板管式、板翅式、螺旋板式、板片式等类型。
壳管式、壳盘管式、套管式、螺旋板式、板片式等蒸发器均是冷却液体用蒸发器，其配套液体载冷剂系统通常是闭式系统。
立管式和螺旋管式蒸发器通常用于冷却液体，也可以用于冷却气体。如用于冷却液体，则系统通常是开式系统。
翅片管式蒸发器通常用于冷却气体，被冷却气体是强制对流。
光滑管排管式和板管式蒸发器可以用于单独冷却气体，也可以在冷却固体的同时又冷却气体。如用于冷却气体，则被冷却气体一般是自由对流。
板翅式蒸发器可以用于冷却气体，也可以用于冷却液体。如用于冷却气体，则被冷却气体一般是强制对流；如用于冷却液体，则其配套液体载冷剂系统通常是闭式系统。
目前，壳管式、壳盘管式、立管式、螺旋管式和光滑管排管式蒸发器的设计已经成熟，有定型产品生产；板管式、翅片管式和板翅式蒸发器的设计计算方法基本成熟，可以根据不同的使用要求进行设计；其他结构形式蒸发器的设计计算方法还在不断发展，在工程实际应用中需要参考大量文献，且需经试验验证。
按制冷剂液体的充满程度分类
按液体制冷剂的充满程度，蒸发器可分为满液式和干式两种。
在满液式蒸发器中，制冷剂在较小的空间内蒸发，不存在制冷剂自由液面，其结构形式多种多样。
冷却液体用蒸发器
冷却液体用的蒸发器历史悠久，用途广泛，种类也很多，其中绝大部分已有定型系列产品。且应用多年。