Una volta completamente raffreddati, gli strumenti del telescopio, in particolare i suoi array di rilevatori a infrarossi, saranno protetti dal calore del Sole, della Terra e dell'osservatorio a un livello paragonabile al bagliore residuo del Big Bang. Ciò è essenziale per consentire a JWST di rilevare la debole luce infrarossa proveniente da oggetti estremamente distanti e freddi nell'universo.
Il processo di crio-raffreddamento prevede l'uso di schermi solari, sistemi criogenici passivi e sistemi di raffreddamento attivi per ridurre al minimo il trasferimento di calore al telescopio. È stato progettato per svolgersi in più fasi ed è stato gestito attivamente dal lancio di JWST nel dicembre 2021.
Una volta che JWST avrà raggiunto la temperatura target, sarà in grado di iniziare le normali operazioni scientifiche, catturando osservazioni rivoluzionarie e fornendo agli scienziati informazioni senza precedenti sul cosmo.