二级或多级压缩制冷循环均采用一种制冷剂，当蒸发温度较低时，虽然可以用分级压缩解决压力比、节流损失和排气温度过高等方面的问题。但是，当制取的温度更低时，采用一种制冷剂的二级或多级压缩制冷循环又将出现下面一些难以克服的困难:
1)任何制冷剂，蒸发温度越低，则蒸发压力也就越低。过低的蒸发压力，有时可能造成压缩机难以吸气，或者使外界的空气进入制冷系统。
2)当蒸发温度过低时，某些常用制冷剂已达凝固温度，无法实现制冷剂的流动、循环。
3)蒸发压力降低，制冷剂的比体积增大，制冷剂的质量流量减少，制冷量大大下降。为了获得所需冷量，必须增大吸气容积，使压缩机体积过于庞大。
复叠式蒸汽压缩制冷循环是由两个或两个以上的单级压缩制冷循环组成，在每个单级制冷系统中充加不同性质的制冷剂。它既能满足在较低温度时，有合适的蒸发压力，又能满足在环境温度条件下冷凝时，具有合适的冷凝压力。
图1-20是由两个单级压缩式制冷循环组成的复叠式制冷循环流程。图中左侧的单级制冷循环，与以前介绍的单级循环相同，它的冷凝器仍用环境温度条件下的水或空气作为冷却介质。但该制冷循环所得的制冷量，是用来冷凝右侧单级制冷循环中的制冷剂。
左侧制冷系统运行时的温度区间较高，称高温级，制冷剂为R22, R134a等。右侧制冷系统运行的温度区间较低，称低温级，常用的制冷剂为R13, R503等。按图1-20所示的复叠式制冷循环，在低温级蒸发器中可获得-80℃左右的低温。
由于复叠式制冷循环的蒸发温度较低，对润滑油的品质和分离应特别注意，以防在循环过程中产生凝固，影响制冷装置的正常运行。
根据单级、二级和复叠式制冷循环的原理和流程可以知道，制冷装置制取的温度越低，制冷系统越复杂，设备也越多，投资和运行费用也越大。蒸汽压缩式制冷仅用来制取-120℃以上的低温(普冷的最低温度)，如果需要获得更低的温度，则需用其他方法制取。
