Plakalı dondurucuda soğutmayı hava değil metal yapar. İçi kanallı alüminyum plakaların içinde −35 ile −40 °C’de akışkan buharlaşır; ürün iki plakanın arasına konur ve hidrolik sistem plakaları hafif bir basınçla ürüne bastırır. Isı, ürünün iki yüzünden doğrudan metale geçer. Temasla ısı geçişi havaya göre çok daha güçlü olduğundan dondurma süresi kısalır ve fan enerjisi harcanmaz. Ürün düzgün, sıkı ve eşit kalınlıkta bloklar halinde çıkar.
İki tip vardır. Yatay plakalı dondurucuda ürün tepsilerde ya da kolilerde raf gibi dizili plakaların arasına yüklenir; balık filetosu, karides, kıyma, ıspanak ve hazır yemek blokları için kullanılır. Dikey plakalı dondurucuda ürün plakaların arasındaki gözlere üstten dökülür; bütün balık, sakatat ve et kırpıntısı ambalajsız bloklar halinde dondurulur. Balıkçı gemilerinde ve kesimhanelerde yaygındır. Yatay tipler elle ya da otomatik yüklenir; dikey tiplerde bloklar defrosttan sonra alttan ya da yandan boşaltılır.
Blok kalınlığı 25–100 mm arasındadır ve süre kalınlığın karesine yakın artar: 50 mm’lik blok yaklaşık 1,5–2 saatte, 100 mm’lik blok 3,5–5 saatte merkezde −18 °C’ye iner. Bir yükleme genellikle 500–1500 kg’dır. Ürün plakalara tam yaslanmalıdır; yarım dolu tepsi, kabarık ambalaj ya da arada kalan hava boşluğu süreyi belirgin biçimde uzatır. Düzgün ve sıkı bloklar depoda ve nakliyede de yer kazandırır.
Soğutma tarafında düşük buharlaşma sıcaklığı nedeniyle iki kademeli sıkıştırma, ekonomizerli vidalı kompresör ya da CO₂ kaskad sistem kullanılır; büyük tesislerde plakalar pompalı sıvı beslemeyle çalışır. Her çevrimden sonra blokların plakadan ayrılması için kısa bir sıcak gaz defrostu yapılır. Plakaların yüzeyi temiz ve buzsuz tutulur; esnek hortum bağlantıları plakalarla birlikte hareket ettiğinden kaçak yönünden düzenli denetlenir. Düzensiz biçimli ürünler için plakalı dondurucu uygun değildir; onlar havalı sistemlerde dondurulur.