Les cuves de traitement thermique - tout comme les groupes frigorifiques - comportent un circuit fermé comprenant les composants suivants : évaporateur - compresseur - condenseur - détenteur. Dans ce circuit circule un fluide frigorigène. Ce gaz liquéfié s’évapore dans un évaporateur sous la forme d’une double enveloppe de cuve en absorbant des calories (source froide). Recomprimé par un compresseur, il se condense dans un condenseur en dégageant des calories (source chaude).
Si le produit (moût, vin) est mis au contact de la source chaude (condenseur), l’appareil fonctionne en pompe à chaleur. Si le produit est mis au contact de la source froide (évaporateur), l’appareil fonctionne en groupe frigorifique.

Dans le secteur vinicole ces appareils peuvent au choix chauffer ou refroidir du moût ou du vin : ils sont réversibles. Le cycle frigorifique est alors inversé au moyen d’une vanne à 4 voies qui permute le rôle des organes d’échange avec les deux sources. L’évaporateur (évacuant le froid) devient condenseur (évacuant le chaud) et réciproquement (voir figure 1).