Chłodzenie odbywa się w ciągłym czterostopniowym procesie ze stroną wysokiego i niskiego ciśnienia. W obiegu chłodniczym jako podstawowe czynniki chłodnicze stosuje się ciecze o niskich temperaturach wrzenia. Ważne właściwości termodynamiczne tych cieczy przedstawiono na wykresie czynnika chłodniczego. Wykres przedstawia wykres ciśnienia substancji w funkcji temperatury oraz punktów topnienia, potrójnych i krytycznych, jeśli występują one w zakresie roboczym czynnika chłodniczego. Korzystając z wykresu, inżynierowie zajmujący się projektowaniem chłodnictwa mogą wybrać odpowiedni czynnik chłodniczy dla danego systemu.
Domowa lodówka może zademonstrować cztery etapy cyklu chłodzenia. W grę wchodzą trzy płyny: powietrze w pomieszczeniu, powietrze krążące w lodówce i czynnik chłodniczy — wszystkie wymieniają ciepło poprzez pośredni kontakt. Czynnik chłodniczy dostaje się do parownika, cewek z tyłu lodówki i pochłania ciepło z ciepłego powietrza wydobywającego się z lodówki, powodując wrzenie czynnika chłodniczego; jest następnie ponownie sprężany i skraplany w ciecz pod wysokim ciśnieniem po uwolnieniu ciepła do powietrza w pomieszczeniu. Ciepły czynnik chłodniczy pod wysokim ciśnieniem przechodzi przez zawór rozprężny, co powoduje nagły spadek ciśnienia i temperatury. Ciekły zimny czynnik chłodniczy wraca do parownika i cykl jest zakończony.
Właściwości termodynamiczne czynnika chłodniczego można wyświetlić na wykresie czynnika chłodniczego lub w tabeli danych. Wykres jest ogólnie bardziej przydatny, ponieważ w jednym łatwym wizualnym odwołaniu można wyświetlić o wiele więcej czynników chłodniczych. Wykres czynnika chłodniczego jest czasami określany jako wykres ciśnienie-temperatura lub wykres PT. Inżynier może użyć wykresu, aby wyszukać czynnik chłodniczy, który działa przy niższym ciśnieniu, aby zmniejszyć ciśnienie wymagane dla konkretnego systemu. Jeśli jednak ciśnienia są zbyt niskie, stopień sprężania stanie się nienormalnie wysoki, co sprawi, że etap sprężania będzie niewykonalny.
Wykres czynnika chłodniczego wyświetla temperaturę wrzenia i ciśnienie czynnika chłodniczego. Pożądane jest działanie powyżej ciśnienia atmosferycznego, aby uniknąć przedostawania się wilgoci i powietrza do systemu. W tym celu temperatura wrzenia czynnika chłodniczego powinna być niższa niż temperatura systemu. Krytyczne punkty temperatury i ciśnienia są również wykreślane na wykresie czynnika chłodniczego. System musi działać znacznie poniżej wartości krytycznych, powyżej których fazy ciekła i gazowa mają identyczne właściwości.
Tabela czynników chłodniczych jest dostępna u sprzedawców czynników chłodniczych lub urządzeń chłodniczych. Różne typy urządzeń stosowanych w systemach chłodniczych, takie jak urządzenia tłokowe, jednostki absorpcyjne lub jednostki strumieniowe, wymagają różnych czynników chłodniczych. Większość odniesień do inżynierii chemicznej zawiera tabelę czynników chłodniczych. Użytkownicy niezaznajomieni z czynnikami chłodniczymi powinni skonsultować się z profesjonalnym inżynierem lub wykwalifikowanym technikiem HVAC przed wymianą czynnika chłodniczego ze względu na obawy związane z urządzeniami wysokociśnieniowymi oraz bieżące przepisy środowiskowe dotyczące czynników chłodniczych zawierających chlorowane węglowodory.