所有的制冷压缩机都需要运动表面的润滑，润滑油的输送可以采用曲轴旋转产生的飞溅润滑，或者是单独油泵的压力润滑。部分润滑油随着排出气体被带出曲轴箱进入系统。因而要求润滑油与制冷剂相溶，目的是由制冷剂携带润滑油一起通过冷凝器、蒸发器，然后返回压缩机的曲轴箱。大型制冷装置因其制冷剂循环量大，要设置排气油分离器，以提高蒸发器、冷凝器等设备的有效利用率;全封闭压缩机系统和半封闭压缩机系统使用的润滑油必须与电器元件相兼容，且具有良好的绝缘性，矿物油应该是无蜡的。所有的润滑油要有较低的含水量，以保证系统长期使用时无腐蚀和免于电器绝缘的损坏和“冰塞”现象。
HFC无氯制冷剂需要使用多元醇脂类合成油，CFC设备使用矿物基油润汾。合成的冷冻机油较昂贵，但其能与所有的卤代烃类制冷剂一起使用。
压力润滑的压缩机通常安装油压差控制器，用以测量实际油压和当油压过低时，切断油循环通路，使压缩机停止运转。
因为润滑油和制冷剂是互溶的，所以当装置长期停止运行时，制冷剂就可以从蒸发器和冷凝器中迁移到压缩机的曲轴箱，提高曲轴箱内油面至视油镜以上。当压缩机起动时，随着曲轴箱的压力下降，原先溶于润滑油的液体制冷剂就会闪发成气体。使油氟混合物变成泡沫混合物，致使油泵不能正常运转，造成轴承缺油润滑，使曲轴箱变热。为避免这些情况的发生，系统应设计采用降压启动或油加热等办法。
半封闭式压缩机的电机与压缩机直接连接，曲轴箱和系统压力在压缩衫机起动时是平衡的。这是借助于曲轴箱的压力平衡管和主轴油路系统完成压力平衡，可防止压缩机启动时润滑油离开压缩机。
油分离器的作用是将从压缩机排出的高热压缩蒸气中的润滑油与蒸气分离。当高压蒸气离开油分离器时，润滑油被截留在油分离器内，直到油面上升至某一水平，浮子阀打开，润滑油返回压缩机的曲轴箱。
