在上述制冷方法中，应用多的一类是液体汽化制冷。
由热力学可以知道，在一个密闭的容器中，如果仅存在某一物质的液体和气体（即某一物质的液体处于密闭容器中，容器中除了此种液体和其自身蒸发产生的蒸气以外，无任何其他液体或气体），那么，在一定的温度和压力条件下，气、液两相将达到平衡。此时的液体称为饱和液体，气体称为饱和蒸气。在饱和状态下，介质所具有的压力为饱和压力，温度为饱和温度。饱和压力和饱和温度的关系是一一对应、完全相关的，即任意一个饱和温度都有一个且仅有一个与之对应的饱和压力。如饱和和温度升高，则饱和压力随之升高；如饱和和温度降低，则饱和压力也随之降低。即其中一个参数变化，另一个也相应改变，这种关系称为饱和温度与饱和压力的关系，简称p-T关系。
如果此容器是绝热的，当从此容器中抽走一部分饱和蒸气时，压力就会下降，同时温度也下降。相反，如向容器中在压入一些饱和蒸气，则压力将上升，温度随之提高。
如果维持容器及其中的介质温度不变，当从容器中抽走一部分饱和蒸气时，液体就必然要在汽化一部分，以产生饱和蒸气来维持平衡。液体汽化时需要吸收汽化热，而这一热量来自系统外部。在液体汽化制冷中，正式利用其汽化时吸收潜热这一特性，使被冷却物体降温，或者维持在低于环境温度的某一低温。例如，在电冰箱中，制冷剂在蒸发器中汽化，吸收室内空气的热量，从而使室内空气维持在环境温度以下。
为了是上述过程能够连续地进行下去，必须不断从容器中抽走蒸气，再不断将液体补充到容器中去。如把抽走的蒸气凝结下来，成为液体后再送入容器中，就能满足过程连续这一要求。从容器中抽走的蒸气，如想直接凝结成液体，所需冷却介质的温度将比液体的蒸发温度要低。利用饱和温度岁饱和压力的升高而升高这一原理，将蒸气的压力提高，使蒸气压力提高，使蒸气压力高于常温下的饱和压力，就能实现常温下凝结。这样，制冷剂在低温低压下蒸发，产生制冷效应；而在常温高压条件下凝结，想环境或冷却介质放出热量。
由此可知，液体汽化制冷循环应由液体汽化、蒸气升压、蒸气液化和液体降压四个过程组成。蒸气压缩制冷、吸收制冷、吸附制冷德国制冷方法的循环都具备这四个过程。