即致冷，又稱冷凍，將物體溫度降低到或維持在自然環境溫度以下。實現製冷的途徑有兩種，一是天然冷卻，一是人工製冷。天然冷卻利用天然冰或深井水冷卻物體，但其製冷量（即從被冷卻物體取走的熱量）和可能達到的製冷溫度往往不能滿足生產需要。天然冷卻是一傳熱過程。人工製冷是利用製冷設備加入能量，使熱量從低溫物體向高溫物體轉移的一種屬於熱力學過程的單元操作。通常所說的製冷操作專指人工製冷，而其製冷溫度不低於150K，製冷溫度更低時稱為深度冷凍（簡稱深冷）。人工製冷在工業上的的應用已有一百多年的歷史，現已在工業部門、科學研究及日常生活中廣泛應用。化學工業與制冷技術的關系十分密切，這不僅因為許多化工生產過程，如合成橡膠、合成纖維、合成塑料、染料和醫藥等的制造以及氣體混合物的液化和分離等需要低溫條件，而且制冷過程本身所使用的許多制冷劑也是由化工生產提供的。
原理 制冷須從低溫物體中吸取熱能，並將它傳給較高溫度的物體。根據熱力學第二定律(見化工熱力學)，這樣的熱量傳遞隻有在加入外功時才成為可能。制冷操作要經過如下熱力學循環來實現：首先制冷劑於低壓條件下，在吸熱器或蒸發器中從低溫待冷物體吸取熱量(如果是液體制冷劑則汽化為蒸氣)；再使氣（汽）體制冷劑加壓，這時消耗外能，同時制冷劑升高溫度；然後制冷劑在冷卻器或冷凝器內於等壓條件下冷卻或冷凝；最後制冷劑經節流閥或膨脹機減壓降溫，如果是液體制冷劑則將部分汽化。制冷劑經上述循環，使高溫待冷物體的熱量傳給瞭較低溫度的冷卻劑。制冷過程產生的制冷量，與所消耗外部能量的比值稱為制冷系數。制冷系數是衡量制冷操作好壞的重要指標。
方法 根據對制冷劑加壓方法的不同，可分為：①壓縮制冷。氣（汽）態制冷劑經壓縮機升壓，接受外功而制冷的工作流程(見熱力學過程)。制冷劑用空氣，稱為空氣壓縮制冷；制冷劑是低沸點液體(如氨、氟利昂)，稱為蒸氣壓縮制冷。前者的優點是空氣無毒、易得，但其缺點是熱容小，所以為產生一定的制冷量時需要空氣循環量大，因而動力消耗也大。後者靠汽化和冷凝傳遞熱量，所需制冷劑循環量小，有較高的制冷系數，是目前應用最廣的制冷方法。②吸收制冷（圖1）。
利用
吸收劑（如水）
吸收蒸發器中產生的制冷劑蒸氣（如氨蒸氣），經泵加壓後送入解吸器，於冷凝器的壓力下加熱逐出制冷劑蒸氣。由吸收器、泵、解吸器和節流閥組成的循環系統起到瞭增壓作用，同時，在解吸操作時消耗熱能。此法最大的優點在於吸收劑的
解吸，有可能利用廉價易得的低溫熱源，而不需要比較昂貴的壓縮機和消耗電能，對於有餘熱可利用的化工廠尤為適宜。③蒸汽噴射制冷（圖2）利用一定壓力的蒸汽噴射作用，使制冷劑增加瞭壓力。比較蒸汽壓縮制冷和蒸汽噴射制冷可知，在此以鍋爐和噴射泵代替瞭壓縮機，蒸汽熱能的消耗代替瞭壓縮機電能消耗。蒸汽噴射制冷所用的制冷劑一般為水，故不能產生很低的制冷溫度，但水蒸氣無毒、易得，用於空調比較適宜。④半導體制冷。利用半導體的溫差效應制冷。當兩種不同的導體組成一個閉合回路，並使兩接點處於不同溫度，則回路內將產生電動勢。相反，若在回路中接一直流電源，則一個接點溫度上升，另一個接點溫度下降。普通導體的這種溫差效應很弱，但半導體的效應卻很顯著，可用於制冷。半導體制冷器件體積小，操作方便、制冷溫度易於控制，但價格昂貴。可用於某些制冷量小的場合（如醫療器械）。此外，還有多種獲得低溫的方法，如絕熱去磁、渦流管制冷和氣體吸附等。采用絕熱去磁法可以獲得0.001～0.005K的低溫。
