当冷库制冷系统的冷凝压力与蒸发压力的比值超出单级压缩要求，如氨系统冷凝压力与蒸发压力的比值大于8,氟利昂系统冷凝压力与蒸发压力的比值大于10时，就应考虑采用双级压缩形式。这样不仅能使制冷系统安全、经济地运行，还能延长制冷压缩机的使用寿命。双级压缩制冷系统有采用配组式双级压缩形式，也有采用单机双级压缩形式，其配连方案分别如图1-75、图1-76所示。
单机双级压缩形式，就是采用一台制冷压缩机进行双级压缩，它具有占地面积小、系统管道简单、施工周期短、操作管理方便等优点，用于大、中型冷库中。其缺点是不能根据工作条件变化、灵活调整。
配组式双级压缩形式是由几台单级压缩机配合来完成高、低压级压缩。用来配组的制冷压缩机，可以是同型号的，也可以是不同型号的。但应尽量选用相同系列的，以便于零配件互换。配组式双级压缩形式配合的标准以压缩机理论排气量为准，常采用高、低压级压缩机的理论排气容积比为1/30~1/2。
配组式双级压缩形式，可以根据蒸发压力的变化灵活调整，使其单级运行或双级运行。当温度较高的货物刚送进库时，库温较高，蒸发压力也较高，可先按单级运行，当库温、蒸发压力下降到一定值时，再按双级运行继续降温，这样既节省能源，又提高了制冷效率。这种形式对热负荷变动较大的小型冷库更为适宜。
