Ein Laborkühlschrank oder Laborgefrierschränke haben eine offensichtliche und wesentliche Funktion; Diese Einheiten werden zum Kühlen oder Einfrieren von Proben zur Konservierung verwendet. Typischerweise werden Kühlschränke zur Lagerung von Proben bei einer Temperatur zwischen – 5 und 15 Grad Celsius verwendet, während Gefrierschränke normalerweise Proben bei einer Temperatur zwischen – 25 und – 15 Grad Celsius lagern.
Einige Laborgefrierschränke werden zur Lagerung biologischer Proben wie Impfstoffe bei deutlich niedrigerer Temperatur verwendet. In manchen Laboren kommt auch kryogenes Einfrieren zum Einsatz, dafür ist jedoch eine spezielle Ausrüstung erforderlich, die in der Lage ist, außergewöhnlich niedrige Temperaturen zu erzeugen und zu tolerieren. Ultratiefkühlschränke (normalerweise -50 °C und darunter) verwenden üblicherweise ein Doppelkompressor-Kaskadensystem, um diese niedrigen Temperaturen zu erreichen. Der erste Kompressor wird verwendet, um eine Temperatur von etwa -40 °C zu erreichen, danach schaltet sich der zweite Kompressor ein, um die benötigte niedrigere Temperatur zu erreichen. Diese Laborgefriergeräte sind in der Regel lauter als ein -20-Grad-C-Gefrierschrank, geben mehr Wärme an den Raum ab und verbrauchen mehr Energie. Wenn der Kompressor ausgetauscht werden muss, ist die Reparatur auch teurer als bei einem Standard-Laborkühl- oder Gefrierschrank, da hierfür ein Reparaturtechniker erforderlich ist, der auf diese etwas exotischen Kompressoren spezialisiert ist.
Zu den Laborkühlschränken und -gefrierschränken gehören Geräte zur Probenaufbewahrung und spezielle Instrumente zur Durchführung von Experimenten, die eine präzise Temperaturkontrolle erfordern. Beispielsweise kann ein Laborkühlschrank verwendet werden, um innerhalb der Kühlkammer ein Chromatographiegerät aufzustellen.
Kühl- und Gefriergeräte werden auch für die Lagerung von medizinischen oder pharmazeutischen Gütern verwendet. Eine Blutbank nutzt einen Laborkühlschrank, um die Qualität ihrer Blutversorgung zu gewährleisten. Aus offensichtlichen Gründen müssen Laborkühlschränke und Laborgefrierschränke, in denen Blut und Blutprodukte gelagert werden, eine Reihe gesetzlicher Vorschriften und Qualitätsstandards erfüllen. Sie sind normalerweise mit einem Alarmsystem ausgestattet, um das Laborpersonal vor einem Geräteausfall zu warnen. Plasma kann über einen längeren Zeitraum gefroren in einem Plasma-Gefrierschrank gelagert werden. Da das typische Verfallsdatum ein Jahr ab dem Entnahmedatum liegt, wird das Problem der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Blutversorgung erheblich verringert. Apotheken können einen Laborkühlschrank auch zur Lagerung von Impfstoffen, Medikamenten und anderen temperaturempfindlichen Verbindungen nutzen.
Zu den Laborkühlschränken und Laborgefrierschränken gehören Geräte zum Einfrieren von Blutplasma oder anderen Blutprodukten für die spätere Verwendung. Einige Laborgefrierschränke werden zur Lagerung von Enzymen oder anderen biologischen Reagenzien verwendet, die zur Durchführung von Tests verwendet werden. Laborkühlschränke und Laborgefrierschränke können eigenständige Standgeräte sein oder unter die Labortheke passen. Ein Laborgefrierschrank kann auch mit Schlössern ausgestattet sein, um den Zugang zu verhindern, und kann sogar so konstruiert sein, dass brennbare Materialien sicher vor elektrischen Funken isoliert werden. Einige Laborkühlschränke und Laborgefrierschränke werden auch als Inkubatoren verwendet, die zwischen einer Heizperiode und einer Kühlperiode wechseln. Diese Arten von Kühlschränken werden häufig zur Kultivierung und Überwachung des Wachstums von Bakterien verwendet.
Brennbare Chemikalien, die gekühlt werden müssen, dürfen nur in einem Laborkühlschrank gelagert werden, der für die sichere Lagerung brennbarer Stoffe ausgelegt ist. Eine brennbare Flüssigkeit hat einen Flammpunkt von weniger als 100 Grad F (38 Grad C). Laborkühlschränke für die Lagerung brennbarer Chemikalien sind UL-zugelassen für die Lagerung brennbarer Chemikalien. Zu diesem Zweck werden häufig auch Laborgefriergeräte eingesetzt. Kühlschränke zur Aufbewahrung von brennbaren Stoffen verfügen über keine elektrischen Funkenvorrichtungen, Relais, Schalter oder Thermostate, die brennbare Dämpfe im Inneren des Schranks entzünden könnten. Sie können auch Designmerkmale wie Schwellen, selbstschließende Türen, magnetische Türdichtungen und spezielle Innenschalenmaterialien umfassen, die den Schaden kontrollieren oder begrenzen, falls es zu einer Reaktion im Lagerfach kommt.
Ein Etikett mit der Aufschrift „Kühlschrank mit brennbaren Materialien: Feuer fernhalten“ sollte solche Kühlschränke kennzeichnen. Brennbare Lagereinheiten können nicht in einem Raum mit explosiven Dämpfen aufgestellt werden, Chemikalien, die explosive Dämpfe abgeben, können jedoch sicher darin gelagert werden. Sie werden als laborsichere, feuersichere oder explosionssichere Kühlschränke bezeichnet. Diese Kühlschränke sind zwar teurer als herkömmliche Haushalts- oder sogar Laborkühlschränke, müssen jedoch verwendet werden, wenn brennbare Stoffe im Kühlschrank gelagert werden.
Explosionsgeschützte Laborkühlschränke und Laborgefrierschränke sind gemäß UL explosionsgeschützt und ähneln im Design den Lagereinheiten für brennbare Stoffe, verfügen jedoch zusätzlich über alle Betriebskomponenten, die gegen das Eindringen explosiver Dämpfe abgedichtet sind. Elektrische Anschlusskästen werden nach dem Herstellen der Anschlüsse ebenfalls versiegelt. Diese Einheiten sind für die Lagerung flüchtiger Materialien in Bereichen mit explosionsfähiger Atmosphäre zugelassen und die teuersten aller Typen. Dieser Kühlschranktyp ist nur erforderlich, wenn brennbare Materialien in einem Bereich mit explosionsfähiger Atmosphäre gelagert werden, beispielsweise in einem Lösungsmittelausgaberaum. Ein explosionsgeschützter Laborkühlschrank ist auf dem Campus nur sehr begrenzt einsetzbar und erfordert eine spezielle Verkabelung für Gefahrenbereiche anstelle einfacher Kabel- und Steckerverbindungen.