单级蒸汽压缩理论循环就变为由一个等熵压缩过程、一个等焓膨胀过程和两个等压过程组成(图2-4)。图中，x=0曲线为饱和液体线，其上每一点均处于饱和液体状态;x=1曲线为饱和蒸汽线.其上每一点均处于饱和蒸汽状态。
制冷剂进入压缩机时为1点表示的蒸发压力下的饱和蒸汽，然后在压缩机中经历1-2的等熵压缩过程，离开压缩机时为2点的冷凝压力下的过热蒸汽。2-3-4表示制冷剂的冷却和冷凝过程，为一等压过程，且压力等于冷凝温度下对应的饱和压力。其中2-3为制冷剂蒸汽的冷却过程，由2点的过热蒸汽冷却为3点的冷凝压力下的饱和蒸汽，这一冷却过程与冷却介质间存在传热温差。3-4为冷凝压力和冷凝温度下的等压、等温冷凝过程，制冷剂由3点的饱和蒸汽变为4点的冷凝压力下的饱和液体，这一过程中制冷剂与冷却介质间没有传热温差。4-5为等焓节流过程，制冷剂的温度与压力都下降进入两相区，由4点的饱和液体变为5点的蒸发压力下的气液两相状态。5-1为制冷剂在蒸发器中的等压、等温蒸发过程，压力等于蒸发压力、温度等于蒸发温度，制冷剂吸收被冷却介质或对象的热量，由5点的两相状态变为1点的饱和蒸汽。蒸发过程中制冷剂与被冷却介质或对象间没有传热温差。
图2-5为单级蒸汽压缩理论循环系统流程和制冷剂的压力、温度变化。这样的基本制冷系统包括四个基本部件:压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀。从压缩机出来的制冷剂过热蒸汽2首先进入冷凝器，在冷凝器中被冷却到饱和液体4，然后经节流阀节流，成为气液两相状态5后进入蒸发器，在蒸发器中吸收被冷却介质热量后变为饱和蒸汽1。离开蒸发器的饱和蒸汽再进入压缩机被压缩成为过热蒸汽。由此形成循环。
