A maioria das compressas frias utiliza água e cloreto de amônio ou nitrato de amônio para criar reações endotérmicas. As reações endotérmicas requerem energia e a obtêm absorvendo o calor do ambiente.
Embora a maioria das compressas frias comerciais use nitrato de amônio ou cloreto de amônio, muitos tipos de sais criam reações endotérmicas. As compressas frias instantâneas mantêm a água e o sal de amônio em seções separadas, com uma barreira fina entre elas. Romper a barreira permite que o sal e a água se misturem, dissolvendo o sal. À medida que o sal de amônio se dissolve, ele absorve o calor do ar ao seu redor, baixando a temperatura da água até o ponto de congelamento. Uma vez que a água atinge seu ponto de congelamento, ela se torna menos eficaz em dissolver o sal, o que significa que algum sal permanece. Eventualmente, a água começa a aquecer, permitindo que mais sal se dissolva e, em seguida, resfrie a água novamente. Dessa forma, as compressas frias retêm sua temperatura fria por um longo período de tempo.
As reações endotérmicas não ocorrem apenas em compressas frias. Misturar um ácido, como vinagre ou ácido cítrico, com bicarbonato de sódio, uma base, absorve o calor e resfria o recipiente por um curto período de tempo. Como as reações endotérmicas são aquelas que absorvem energia em vez de liberá-la, a fotossíntese também é uma reação endotérmica, pois requer a absorção de energia na forma de luz solar.