在目前我國的冷庫中，使用較普遍的制冷劑主要是主要分為氨（NH3）、氟利昂（CFC/HCFC/HFC）和二氧化碳（CO2）。每種制冷劑都各具特點，如氨對臭氧層危害小、容易獲取、價格低廉、壓力適中、單位制冷量大、放熱系數高、幾乎不溶解于油、流動阻力??；缺點是對銅及銅合金有腐蝕作用，有刺激性臭味、有毒、易燃易爆，一旦泄露危害極大。
氟利昂在常溫下都是無色、無味氣體、易揮發液，透明、介電常數低、臨界溫度高、易液化、溶于油，無味或略有氣味，無毒或低毒，化學性質穩定，但對大氣臭氧層破壞嚴重。目前，氟利昂系列冷媒一部分已禁用，一部分限制使用。
二氧化碳制冷是一種天然制冷劑，具有高密度和低粘度，其流動損失小、傳熱效果良好，制冷能力大，并且費用低易獲取、穩定性好、安全無毒，不可燃。缺點是運行壓力高，需專業維護。
在衡量制冷劑時，除了考慮安全性外，綠色環保也是衡量的重要因素，臭氧層消耗潛值（ODP）和全球變暖潛能值（GWP）是兩個關鍵性考核指標。由于氟利昂對環境的破壞作用而不被人看好，氨的ODP和GWP都為0，二氧化碳的ODP為0，GWP為1，這兩種對環境的影響相對小，也是當今較為熱門的制冷劑推薦。目前國內外還是以氨制冷系統為主，并且技術相對比較成熟，但由于國內近些年發生的氨冷庫重大事故，使人們更多將重心放在二氧化碳上，開發新型的二氧化碳制冷技術也成為冷凍冷藏行業的研究熱點。
國內外對二氧化碳在低溫制冷系統中的應用研究多為復疊系統、雙級增壓系統和載冷系統。相對于這些系統，開發一種結構更簡單、運行效率更高的二氧化碳制冷系統，將成為研究趨勢。