冷却结晶器是一种依靠降低物料温度，从而使物料产生过饱和度，最终促使物料进行结晶的设备。

目前，带搅拌或外循环釜式的结晶器应用较广，其冷却可采取以夹套换热或通过外换热器的方式实现;直接冷却结品依靠溶液与冷却介质直接混合制冷，冷却介质常用乙烯、氟里昂等碳氢化合物惰性液体。直接冷却结晶器有釜状、回转式、湿壁塔式等多种。这种设备适于处理溶解度随温度下降而显著减低的物系。