混合制冷剂是由两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的。按照混合后的溶液是否具有共沸的性质，分为共沸混合制冷剂和非共沸混合制冷剂两类。
1.共沸混合制冷剂。由两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的制冷剂，与单一组分一样，在一定的饱和压力下沸腾时，具有几乎不变的沸腾温度，且液相与气相具有相同的组分。
共沸制冷剂有下列特点:
①在一定的饱和压力下沸腾时，具有儿乎不变的沸腾温度，而且沸腾温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低，表现出与纯制冷剂相同的恒沸性质，即在沸腾过程中饱和压力不变，沸腾温度也不变。
②在一定的蒸发温度下，共沸制冷剂的单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的单位容积制冷量要大。
③共沸制冷剂的化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。
④在全封闭和半封闭压缩机中，采用共沸制冷剂可使电动机得到更好的冷却，电动机绕组温升减小。
由于上述特点，在一定的条件下，采用共沸制冷剂可使能耗减少。例如，R502在低温范围内，即蒸发温度在-60~-30℃之间，能耗较R22低，而在高温范围内，蒸发温度在-10~10℃区间时，能耗较R22高。因此，通常R502用在低温冷藏、冷冻系统中，而R22用在空调系统中。
2.非共沸混合制冷剂。由两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的制冷剂，非共沸混合制冷剂没有共沸点，在饱和状态下，液相与气相的组分不同，低沸点组分在气相中的成分总是高于液相中的成分。在定压下蒸发或凝结时，温度也在不断变化。
非共沸混合制冷剂在定压相变时温度要发生变化，定压蒸发时温度从泡点温度变化到露点温度，定压凝结则相反。非共沸混合制冷剂的这一特性被广泛用在变温热源的温差匹配场合，实现近似的劳伦兹循环，以达到节能的目的。
与其他混合物一样，混合制冷剂具有各纯质制冷剂性质近似和平均的性质。可以利用混合制冷剂的这一特性.实现各纯质制冷剂的优势互补。例如，有些纯质制冷剂制冷系数大，但容积制冷量太小，为了提高容积制冷量，可以在这一纯质制冷剂中加入一定量的容积制冷量大的制冷剂，构成混合制冷剂，使容积制冷量增大。又如，有些纯质制冷剂，它们除了可燃性以外，其他性质都较好，就可以在这一纯质制冷剂中加入一定量的不可燃制冷剂，构成混合制冷剂，使可燃性降低。此外，还可以利用混合制冷剂的特性，找到在一定的压力下具有所需要相变温度的混合制冷剂。混合制冷剂所有这些特性，使得它们在传统制冷剂替代物的研究中得到了广泛的应用。
在实际应用中，非共沸制冷剂最大的问题是当制冷装置中发生制冷剂泄漏时，各组分制冷剂散失的速度不同，剩余在系统内的混合物的浓度就会改变。因此，当需要向系统中补充制冷剂使其达到原来的数量和浓度时，需通过计算来确定两种制冷剂不同的充灌量。这一特点在一定程度上限制了非共沸混合制冷剂的应用。
在有些文献中，还可能看到“近共沸制冷剂(near azeotropic mixture refrigerant)”这一术语，实际上它是指那些泡点温度与露点温度很接近的非共沸混合制冷剂，但到底接近到什么程度为近共沸和非共沸的分界点，目前还没有一个明确的规定，通常把泡点、吸点的温度差小于3℃的混合制冷剂称为近共沸混合制冷剂。
