應用于自動復疊制冷循環的混合制冷劑要滿足兩個條件:一是各組分的標準沸點要有一定的差距，一般為40~80℃，標準沸點的大跨距為各組分之間的分凝提供的有利條件;另一個條件是各組分之間不能形成共沸混合物，共沸工質在相變過程中氣相和液相的成分均保持不變，無法通過降溫的方法得到高純度的低溫組分。

單機壓縮自動復疊機組所采用的制冷劑和兩級復疊機組基本相同，多是鹵代烴類制冷劑，也有采用HC類制冷劑，蒸發溫度范圍為-60~-180℃，在一些特殊應用場合甚至能達到60K。上海理工大學開發的一種采用R290/R23/R14/R50的四級單機壓縮自動復疊制冷系統經試驗達到了-142℃的低溫。市場上常見的自動復疊機組的壓縮機通常是功率為7.5kW以下的全封閉壓縮機，這些系統的壓力比很小而容積效率很高。制冷量只有幾百瓦甚至幾瓦，一般用于低溫環境箱、真空鍍膜、低溫醫療冰箱等場合。