낮은 온도로 열을 빼앗아 물질을 냉각하는 장치로서, 열기관의 역 프로세스를 말한다. 필요로 하는 온도의 냉동규모에 따라 냉동원리 및 냉동매체가 다른 다(多)종류의 냉동기가 사용된다. 상온에서 -100℃까지의 영역에는 프레온, 암모니아 등을 냉매로 하는 증기 압력식 냉동기가 가장 일반적이다. 이는 증기의 압축-냉각, 액화-팽창-증발의 사이클에 의해 에너지 효율이 좋은 특징이 있다. 그 외 흡수식 냉동기, 공기사이클 냉동기, 볼렉스튜브, 전자냉동기 등 각각 특징에 따라 사용된다. 공기, 베릴륨(Be) 액화 등 -150℃ 정도의 낮은 온도의 냉동에는 일반적으로 이 가스를 냉매로 사용하고, 압축가스를 열 교환기로 냉각, 팽창에 의해 저온을 발생하는 프로세스(process)를 기본으로 하는 각종 냉동사이클이 사용된다. 액체 베릴륨은 감압 증발시켜 얻어지는 1K보다 낮은 온도를 얻는 수단으로 베릴륨 3희석 냉동기, 단열 소자법이 있다.