製冷劑的選用條件：不燃、不爆、無毒、無刺激。蒸發潛熱大，以便有較高的製冷效率。臨界溫度高於室溫。在室溫下冷凝所需壓力不要太大，以便密閉蒸發器容易製造。冷凝溫度不宜太低，以便液化容易。蒸發壓力稍高於大氣壓，這樣容易避免空氣滲入系統內。傳熱係數大，便於熱交換。粘度小，以減少流動阻力。單位質量的體積小，以節省系統的空間。沒有腐蝕性，有一定溶解水的能力，以免降溫時結出冰渣，堵塞管路。
國際上規定可作製冷劑的物質都以R為縮寫字頭後綴以數碼錶示，如氨用R717表示,水用R718表示,氟里昂12用R12表示。目前能滿足上述條件的製冷劑首推氟里昂系列，例如目前電冰箱用製冷劑主要為氟里昂12(代號R12),學名二氟二氯甲烷，化名分子式CHF2CL2。目前空調器用製冷劑主要為氟里昂22(代號R22),學名二氟一氯甲烷，化名分子式CHF2CL。
製冷循環：在蒸汽壓縮式製冷系統中，製冷劑從某一狀態開始，經過各種狀態變化，又回到初始狀態，在這個周而復始的熱力過程中，每一次都消耗一定機械能(電能)而從低溫物體中吸出熱量，並將此熱量轉移到高溫物體。這個一面改變製冷劑狀態，一面完成製冷劑作用的全過程被稱為製冷循環。
⑴蒸發過程：節流降壓后的製冷劑液體(混有飽和蒸汽)進入蒸發器，從周圍介質吸熱蒸發成氣體，實現製冷。在蒸發過程中，製冷劑的溫度和壓力保持不變。從蒸發器出來的製冷劑已成為干飽和蒸汽或稍有過熱度的過熱蒸汽了。物質由液態變成氣態時要吸熱，這就是製冷系統中使用蒸發器吸熱製冷的原因。
⑵壓縮過程：壓縮機是製冷系統的心臟，在壓縮機完成對蒸汽的吸入和壓縮過程，把從蒸發器出來的低溫低壓製冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓的過熱蒸汽。壓縮蒸汽時，壓縮機要消耗一定的外能即壓縮功。
⑶冷凝過程：從壓縮機排出來的高溫高壓蒸汽進入冷凝器后同冷卻劑進行熱交換，使過熱蒸汽逐漸變成飽和蒸汽，進而變成飽和液體或過冷液體。冷凝過程中製冷劑的壓力保持不變。物質由氣態變為液態時要放出熱量，這就是製冷系統要使用冷凝器散熱的道理。冷凝器的散熱常採用風冷或水冷的形式。
⑷節流過程：從冷凝器出來的高壓製冷劑液體通過減壓元件(膨脹閥或毛細管)被節流降壓，變為低壓液體，然後再進入蒸發器重複上述的蒸發過程。
