制冷劑物理性質都有一個臨界溫度和壓力，也就是制冷劑在壓焓圖和溫熵圖上存在一個臨界點，制冷循環(huán)是在遠離臨界點的范圍內進行的，故稱之為亞臨界循環(huán)。亞臨界循環(huán)是目前制冷、空調領域廣泛應用的制冷循環(huán)形式，主要應用于普通制冷范圍內高溫和中溫制冷劑的制冷循環(huán)。但是，在普通制冷范圍內如果采用低溫制冷劑工作。冷卻介質仍是自然環(huán)境的空氣和水，則壓縮機排氣壓力會高于臨界壓力，而蒸發(fā)壓力位于臨界壓力之下，制冷劑的臨界點位于制冷循環(huán)內，這類循環(huán)稱為跨臨界循環(huán)或超臨界循環(huán)。

跨臨界制冷循環(huán)與常規(guī)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)類似，不同之處在于制冷劑的吸熱過程和放熱過程分別在亞臨界區(qū)和超臨界區(qū)進行。

壓縮機吸氣壓力低于臨界壓力，蒸發(fā)溫度也低于臨界溫度，循環(huán)的吸熱蒸發(fā)制冷過程是在亞臨界條件下進行的，換熱過程主要依靠潛熱來完成，這與常規(guī)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)相同，熱交換器仍是蒸發(fā)器(制冷劑發(fā)生蒸發(fā)相變);而壓縮機排氣壓力高于臨界壓力，制冷劑的放熱過程不同于常規(guī)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷凝過程，放熱過程依靠顯熱來完成，此時高壓端的熱交換器不能成為冷凝器，而稱作氣體冷卻器(制冷劑降溫而非冷凝相變)。因此。簡單單級跨臨界制冷系統(tǒng)包括壓縮機、氣體冷卻器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器。