圖2-3是單級壓縮制冷的循環分析圖。
蒸發過程(6-0)：通過節流后的低溫低壓濕蒸氣(液體和氣體的混合體)，在蒸發器內從周圍介質(空氣、鹽水等)吸熱逐漸增加干度，即液體不斷汽化，濕蒸氣吸熱后稍有過熱或為干飽和氣體，如果不及時將這干飽和氣體或稍過熱氣體吸走，那么供進來的液體就不可能繼續吸熱汽化，因為一旦飽和，則汽化與液化將趨于平衡，為了保持不斷從周圍介質吸熱給介質降溫就必須及時地不斷地把汽化后的氣體吸走，這需要壓縮機不斷工作。在蒸發過程中，我們將根據介質降溫的需要，調整蒸發器內的壓力和溫度到一定的數值，并維持不變。
壓縮過程(1-2)：完成制冷作用后的干飽和氣體或過熱氣體從蒸發器出來被吸入壓縮機。經壓縮后，溫度和壓力急劇升高，變成較大過熱的高溫高壓氣體被壓出至冷凝器，提高了壓力也就提高了液化的溫度，以使用水和空氣移熱后而液化。這過程要消耗一定的機械功。
冷凝過程(2-5)：冷凝過程一般為三段。首先是具有較高排氣溫度的制冷劑過熱蒸氣將熱量傳給冷卻介質(水或空氣等)，即放出顯熱其溫度下降至冷凝溫度；當繼續向冷卻介質放熱時，放出潛熱，溫度不變，氣體轉化為液體.真有冷凝溫度的液體再向冷卻介質放熱時，放出顯熱而溫度下降成為過冷液體。在整個冷凝過程中，壓力保持不變。
節流過程((5-6)：從冷凝器出來的液體為高壓液體，通過節流后，成為低壓的濕蒸氣進入蒸發器。這個過程沒有與外界的能量轉換，所以看成是等焓過程。因節流后制冷劑壓力降低而膨脹，所以也稱膨脹過程。
