二氧化碳作为制冷剂可以追溯到20世纪初。1869年，美国人Thaddeus S. C. Lowe利用二氧化碳作为制冷剂制造了一台制冰机。到1955年CO2被卤代烃制冷剂所取代，由于CO2不破坏臭氧，工业CO2回收作为制冷剂可以减少其在大气中的排放量，会对环境产生积极影响;而且它是许多能足转换的副产品，可以很便宜地获得，所以它也重新成为可选用的替代制冷剂。
CO2作为天然工质是一种无色、无味的气体，无毒、不可燃.这一点比烷烃具有明显的优势。其熔点为一56. 6℃ (517. 8kPa )，实际上是三相点，其沸点为一78. 5℃ (101. 3kPa)，如图2-5所示。其高密度和低黏度，流动损失小、传热效果良好。CO2相对分子质量44.01，临界温度31. 1℃，临界压力7.28MPa，临界比体积0. 0214m³/kg，比热容0. 833kJ/ (kg· K),ODP=0 ;0℃的单位制冷量比卤代烃类制冷剂高5-8倍，因而对于相同冷负荷的制冷系统，压缩机的尺寸可以明显减小、重量减轻;润滑条件容易满足，对制冷系统常见材料无腐蚀。
目前，二氧化碳一碳氢化合物的混合物被推荐为可能的制冷剂，其中CO2有助于降低碳氢化合物的可燃性。近年来，对CO:作为环保制冷剂的研究一直是制冷空调技术领域中广泛关注的热点之一。CO2跨临界循环在汽车空调、热泵、商用制冷装置、食品冷藏冷冻等方面的应用前景都很好，性能都相当于甚至好于原来采用R22或R134a的制冷装置，特别适用于需要大的温度变化的场合，而且在较低的蒸发温度下性能较好。
