Większość zimnych paczek wykorzystuje wodę i chlorek amonu lub azotan amonu do wywoływania endotermicznych reakcji. Reakcje endotermiczne wymagają energii i uzyskują ją poprzez absorbowanie ciepła z otoczenia.
Podczas gdy większość komercyjnych opakowań na zimno używa azotanu amonu lub chlorku amonu, wiele rodzajów soli wywołuje reakcje endotermiczne. Natychmiastowe zimne paczki utrzymują wodę i sól amonową w oddzielnych sekcjach, z cienką barierą pomiędzy nimi. Przełamanie bariery pozwala mieszać sól i wodę, rozpuszczając sól. Gdy sól amonowa się rozpuszcza, absorbuje ciepło z otaczającego powietrza, obniżając temperaturę wody do punktu zamarzania. Gdy woda osiągnie swój punkt krzepnięcia, staje się mniej skuteczna w rozpuszczaniu soli, co oznacza, że pozostaje trochę soli. W końcu woda zaczyna się rozgrzewać, umożliwiając rozpuszczenie większej ilości soli, a następnie ponowne ochłodzenie wody. W ten sposób zimne paczki zachowują swoją chłodną temperaturę przez dłuższy czas.
Reakcje endotermiczne występują nie tylko w zimnych paczkach. Mieszanie kwasu, takiego jak ocet lub kwas cytrynowy, z sodą oczyszczoną, bazą, pochłania ciepło i chłodzi pojemnik przez krótki czas. Ponieważ reakcje endotermiczne to te, które absorbują energię, a nie ją uwalniają, fotosynteza jest również reakcją endotermiczną, ponieważ wymaga absorpcji energii w postaci światła słonecznego.
