双级压缩制冷循环是在单级压缩制冷循环的基础上发展起来的。单级压缩制冷循环是把来自蒸发器的气体直接压缩至冷凝压力;而双级压缩则分两个阶段进行压缩，将来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸气先用低压级压缩机(或低压缸)压缩到适当的中间压力之后，进入高压级压缩机(或高压缸)再次压缩到冷凝压力，排入冷凝器中。因此，双级压缩可以由两台压缩机完成，组成的系统称为两机双级系统(又称配组式双级系统)，其中一台为低压级压缩机，另一台为高压级压缩机;也可以由一台压缩机完成，组成的系统称为单机双级系统，其中部分汽缸作为高压缸，其余汽缸作为低压缸。
双级压缩制冷循环，由于它们的节流级数以及中间冷却方式不同造成双级压缩制冷循环的形式不同。节流级数分为一级节流和二级节流。中间冷却方式分为中间完全冷却、中间不完全冷却和中间不冷却三种。一级节流是指由冷凝压力到蒸发压力由一个节流阀来完成;二级节流是指由一个节流阀把冷凝压力节流到中间压力，再由另一个节流阀由中间压力节流到蒸发压力。
中间完全冷却是将低压级压缩机的排气等压冷却成为中间压力下的饱和蒸气，中间不完全冷却是只将低压级压缩机的排气等压冷却降温，但并未达到饱和，仍是过热蒸气;中间不冷却则是指低压级压缩机的排气直接进入高压级压缩机，而不采用中间冷却的方式。因此，双级压缩制冷循环可组成五种形式:①一级节流中间完全冷却循环;②一级节流中间不完全冷却循环，③一级节流中间不冷却循环;④二级节流中间完全冷却循环;⑤二级节流中间不完全冷却循环。
采用何种形式的双级压缩循环，与制冷剂的种类、制冷装置的容童及运行的具体条件有关。一般来说，节流方式的选择主要与制冷系统的大小以及设备的形式有关。一级节流方式简单，便于操作控制，应用十分广泛。二级节流的双级压缩制冷循环主要用于离心式制冷系统，以及具有多个蒸发温度的大型制冷系统中。在这里介绍几种常用的形式。
