現代制冷技術作為一門科學，是19世紀中期和后期發展起來的。在此之前，追溯到人類的祖先，人們很早已懂得冷的利用和簡單的人工制冷了。用地窖作冷儲室、用泉水冷卻儲藏室已有5000年歷史。
我國古代，勞動人民用天然冰進行食品冷藏和防暑降溫。《詩經》中有記述農民全年勞作的詩，其中有:“……，二之曰鑿冰沖沖，三之日納于凌陰.……”《詩經》：幽風·《七月》)，說的是農民每年二月份到河里去鑿冰，三月份將冰儲存到地窖中(“二之日”、“三之日”，分別指周歷的二月和三月。“沖沖”即“砰砰”的打冰聲。“凌陰”即冰窖。)。又，《周禮》中有“凌人復頒冰掌事”的記載。可見，我國在先秦時代已將采冰、儲冰納為一項季節性的常規勞作，并已設有專門掌管冰窖的行政機構(即“掌事")。魏國曹植所寫的《大暑賦》中有這樣的詩句：“積索冰于幽館，氣飛積而為霜”，這說明當時已懂得將天然冰作空調之用了。
西方最早來中國考察的意大利人馬可.波羅在他的《馬可·波羅游記》一書中，對中國制冰和造冰窖的方法有詳細記述。
古埃及出土的大約2500年前的壁畫中，畫有奴隸手持棕擱拂甩去扇多孔性的陶制器皿，同時不斷在外面灑水，使器皿外的水通風蒸發，由于蒸發吸熱，器皿內的水會結冰。這是較早的人工制冰。
以上列舉的只是古代人對天然冰的收藏、利用和簡單的人工制冰，還談不上制冷技術。
1755年，愛丁堡的化學教授庫侖(William Cullen)利用乙醚蒸發使水結冰，他的學生布拉克(Black)從本質上解釋了融化和汽化現象，導出了潛熱的概念，并發明了冰量熱器，標志著現代制冷技術的開始。
1831年，在倫敦工作的美國發明家波爾金斯(Perkins)造出了第一臺以乙醚為工質的蒸氣壓縮式制冷機，并正式呈請了英國第6662號專利，這是后來所有蒸氣壓縮式制冷機的雛型。這臺機器的重要進步是實現了閉合循環，但所使用的工質乙醚易爆。到了1875年，卡列(Carre)和林德(Linde)用氨作制冷劑。從此，蒸氣壓縮式制冷機開始占了統治地位。
在此期間，空氣絕熱膨脹會產生顯著溫降的現象開始用于制冷。1811年，美國醫生高里(Gorrie)用封閉循環的空氣制冷機為發燒病患者建立了一座空調站，空氣制冷機使他一舉成名。威廉·西門斯(William Siemens)在空氣制冷機中確立了回熱器原理。
1859年，卡列發明了氨水吸收式制冷系統，申請了原理專利。
1873年，美國人皮克(Byok)制造了第一臺氨壓縮機，并迅速得到應用。
1910年左右，馬利斯(Maurice)發明了蒸氣噴射式制冷系統。
20世紀20年代，凱利(Carrier)等開發了離心式制冷壓縮機。
基本原理性研究之后近一個世紀以來，制冷的發展步伐在很大程度上受機器及制冷劑發展的制約。1930年起，以下一些創新和進步改變了人工制冷的進程:全封閉壓縮機的成功開發(美國通用電器公司);米杰里(Midgley)發現氟里昂制冷劑并用于壓縮式制冷機;混合制冷劑的應用;伯寧頓(Pennigton)發明回熱式除濕器循環;空氣一空氣熱泵的出現。
