制冷技術(shù)的理論基礎(chǔ)是工程熱力學(xué)。工程熱力學(xué)研究熱能與機(jī)械能之間轉(zhuǎn)換的一般規(guī)律，這些規(guī)律包括在能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程中量的關(guān)系(熱力學(xué)第一定律)，以及轉(zhuǎn)化方向和條件關(guān)系(熱力學(xué)第二定律)。
熱力學(xué)第一定律：熱能和機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)換，但能量的總量必定守恒。
熱力學(xué)第一定律揭示了自然界中能量轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移時(shí)的數(shù)量守恒關(guān)系。無數(shù)事實(shí)表明，凡是不符合熱力學(xué)第一定律的過程都是不可能實(shí)現(xiàn)的。
熱力學(xué)第二定律有以下兩種代表性的說法。
（1）克勞修斯說法：熱量不能自動(dòng)地、不付出代價(jià)地從低溫物體傳到高溫物體。
（2）開爾文一普朗克說法：不可能制造出一種只從一個(gè)熱源吸收熱量，使它完全變?yōu)闄C(jī)械能而不引起其他變化的循環(huán)熱機(jī)。
熱力學(xué)第二定律明確提出了所有熱機(jī)循環(huán)的熱效率不可能達(dá)到百分之百。那么在一定條件下熱效率最高究竟能達(dá)到多少？在19世紀(jì)初，蒸汽機(jī)雖然得到了廣泛的應(yīng)用，但其熱效率卻一直很低，只有3%~5%，95%以上的熱量不能利用。因此，如何改進(jìn)熱機(jī)，從理論上研究提高熱機(jī)的熱效率，就變得十分迫切。當(dāng)時(shí)卡諾提出了一種理想的循環(huán)，它只與一個(gè)高溫?zé)嵩春鸵粋€(gè)低溫?zé)嵩唇粨Q能量。沒有散熱、漏氣和摩擦等因素存在。遵循這種循環(huán)的熱機(jī)稱為卡諾熱機(jī)，其熱效率最高。
