现以功能较齐全的制冷型冷热饮水机为例，来说明饮水机的工作原理。
饮水机的蓄水桶安装在饮水机的上方，由于重力的作用，桶装的水通过水管自动补充到机内制热部分的热水罐及制冷部分的冷水罐中，热水罐中安装有电热管，冰水罐的外壳紧贴一块半导体制冷片，实现饮水机的制热及制冷要求，热水罐的出水口与热水间连通，冷水罐的出水口与冷水阀连通。
制冷式冷热饮水机由水箱提供常温水，进水分两路: 一路进入冷胆容器，经制冷出冰水，另一路进入热罐，经加热出热水。
按下制冷开关S2后，交流电压经电源变压器降压、整流二极管作全波整流以及电容滤波后，输出直流电压供半导体制冷组件制冷和风机排风，同时，制冷指示灯点亮。由于制冷式冷热饮水机不设自动控温，所以开机后制冷指示灯常亮。
按下加热开关S1，加热指示灯亮，电热管发热，热罐内的水严温。当水温升到设定温度时，温控器触头SA1断开，自动切断加热电源， 加热指示灯熄灭， 电热管停止加热。当水温下降到设定温度时，温控器触头闭合，自动接通加热电嚣. 加热指示灯亮，电热管发热。
然后重复上述过程，使水温在85 - 95°C保持恒温
饮水机的电路原理图如下图所示。
饮水机的工作原理如下:
1.制热工作原理
图中S1为制热开关， LED1是加热指示灯， EH是热水罐中的电热管， SA1是安装在热水罐外壁上的温控器， SA 1 常温下的触头接通，当饮水机通电加热，热水罐中的水温度上升到88°C时SA1断开， EH 停止加热后罐中的水温会慢慢下降，当下降至80°C左右时SA1又接通……如此反复，从而在温控器SA1作用下达到自动烧开水及自动保温的目的。
温控器SA2 的设定温度为95°C ，它也安装在热水罐外壁，在正常情况下， SA2 一般不动作，只有当SA1失控或由于某种原因出现热水罐"超温"时SA2 断路，即SA2用作超温保护。