在制冷方法中，應用最多的一類是液體氣化制冷。
從熱力學我們知道，在一個密閉的容器中，如存在且僅有某一物質的液體和氣體(即某一物質的液體處于密閉容器中，且容器中除了此種液體和它自身蒸發產生的蒸汽以外，無任何其他液體或氣體)，那么，在一定的溫度和壓力條件下，氣液兩相將達到平衡。此時的液體稱為飽和液體，氣體稱為飽和蒸汽，在飽和狀態時，介質所具有的壓力為飽和壓力，溫度為飽和溫度。飽和壓力與飽和溫度的關系是一一對應，完全相關的，任意一個飽和溫度都有一個且僅有一個與之對應的飽和壓力，如飽和溫度升高，飽和壓力隨之升高;如飽和溫度降低，飽和壓力也隨之降低。即其中一個參數變化，另一個也相應改變。這種關系稱為飽和溫度與飽和壓力的關系，簡稱p-T關系。
如果此容器是絕熱的，當從此容器抽走一部分飽和蒸汽，壓力就會下降，同時溫度也下降，相反，如向容器中再壓入一些飽和蒸汽，壓力將上升，溫度隨之提高。
如果我們維持容器及其中的介質溫度不變，當從容器中抽走一部分飽和蒸汽，液體就必然要再氣化一部分，以產生飽和蒸汽來維持平衡，液體氣化時需吸收氣化潛熱，而這一熱量來自系統外部。在液體氣化制冷中，正是利用氣化時吸收潛熱這一特性，使被冷卻物體降溫，或是維持在低于環境溫度的某一低溫。例如在電冰箱中，制冷劑在蒸發器中氣化，吸收食品的熱量，使食品的溫度降低;空調器也是利用制冷劑在蒸發器中氣化，吸收室內空氣的熱量，使室內空氣維持在環境溫度以下。
為了使上述過程能夠連續進行下去，必須不斷地從容器中抽走蒸汽，再不斷地將液體補充到容器中去。如把抽走的蒸汽凝結下來，成為液體后再送入容器中去，就能滿足過程連續這一要求。從容器中抽走的蒸汽，如想直接凝結成液體，所需冷卻介質的溫度將比液體的蒸發溫度還要低，我們利用飽和溫度隨飽和壓力升高而升高這一原理，將蒸汽的壓力提高，使蒸汽壓力高于常溫下的飽和壓力，就能實現常溫下凝結。這樣，制冷劑在低溫低壓下蒸發，產生制冷效應，而在常溫高壓條件下凝結向環境或冷卻介質放出熱量。
由此可知，液體氣化制冷循環應由液體氣化、蒸汽升壓、蒸汽液化和液體降壓四個過程組成，蒸汽壓縮制冷、吸收制冷、吸附制冷等制冷方法的循環都具備這四個過程。
