在制冷機中，除壓縮機外最主要的就是換熱設備，如冷凝器、蒸發器、回熱器、過冷器、冷凝蒸發器、中間冷卻器等。這些換熱設備統稱為制冷換熱器。對換熱器的改進是制冷機整機改進的重要部分，制冷換熱器的發展是制冷技術整體發展的一個重要分支。
與壓縮機相比，制冷換熱器的金屬消耗量很大。在采用殼管式換熱器的制冷機中，換熱器的重量占整機重量的60%~90%。在小型鹵代烴制冷機中，雖然換熱器使用薄壁管、薄板等材料，其重量也約占整機的30%以上。因此，為了減小整機重量和體積，對換熱器的總體要求是:結構緊湊、重量輕、傳熱性能好。
換熱器的傳熱性能對整機的能耗指標有很大影響，由于換熱器的傳熱面積總是有限的，必然存在傳熱溫差，產生循環的外部不可逆因素，使整機的效率受到限制。為了減少不可逆性，對換熱器的改進有兩條:其一是通過增大傳熱面積來減小傳熱溫差，但這樣勢必加大整機的重量和造價;其二是強化傳熱過程，通過增大傳熱系數來減小傳熱溫差。制冷換熱器發展的關鍵就是強化傳熱。
根據冷熱流體之間的傳熱方式，制冷換熱器可分為間壁式換熱器、再生式換熱器和接觸式換熱器。在制冷機中，絕大部分換熱器是間壁式換熱器，少部分是接觸式換熱器，而再生式換熱器應用于低溫技術。
間壁式換熱器又稱表面式換熱器，換熱流體在壁面對流，熱量由換熱間壁一側的熱流體傳遞給換熱間壁，再由換熱間壁傳遞給另一側的冷流體，冷流體與熱流體互相不混合，間壁式換熱器的結構形式主要有列管式、套管式、板翅式、板式、螺旋板式等。
由于影響換熱器傳熱的因素太多，換熱過程的研究主要應用實驗方法。在應用針對不同類型換熱而整理出的各種經驗公式時，須特別注意其適用條件，即定性溫度、定型尺度、計算流速、適用范圍等。
