实现制冷的途径有两种，一是天然冷却，一是人工制冷。天然冷却利用天然冰或深井水冷却物体，但其制冷量（即从被冷却物体取走的热量）和可能达到的制冷温度往往不能满足生产需要。天然冷却是一传热过程。人工制冷是利用制冷设备加入能量，使热量从低温物体向高温物体转移的一种属于热力学过程的单元操作。制冷已经广泛应用于空调、湿度控制、食品冷藏、饮料冷却、食品加工等诸多行业。

冰箱和空调都是采用制冷的原理。从化工的角度，一般都是采用一种临界点高的气体，加压液化，然后再使它汽化吸热，反复进行这个过程，液化时在其他地方放热，汽化时对需要的范围吸热。以前制冷剂一般使用氨，氨是最容易液化的气体，但氨泄露后有毒，所以后来改用无毒无嗅的氟氯烃，但在20世纪80年代发现氟氯烃破坏地球臭氧层，引起气候变化，使用氟氯烃替代品的无氯冰箱和新型制冷技术开始得到研究和应用。