Kylning sker i en kontinuerlig fyrastegsprocess med högtrycks- och lågtryckssida. I kylcykeln används vätskor med låg kokpunkt som primära kylmedel. De viktiga termodynamiska egenskaperna hos dessa vätskor visas i köldmedietabellen. Diagrammet visar en kurva över ämnenas tryck mot temperatur samt smält-, trippel- och kritiska punkter om de inträffar inom köldmediets arbetsområde. Genom att använda diagrammet kan kyldesigningenjörer välja lämpligt köldmedium för det aktuella systemet.
Ett hemkylskåp kan visa de fyra stegen i kylcykeln. Tre vätskor är inblandade: rumsluften, luften som cirkulerar i kylskåpet och kylmediet – alla utbyter värme genom indirekt kontakt. Köldmediet kommer in i förångaren, spolarna på baksidan av kylskåpet, och absorberar värme från den varma luften som kommer från kylskåpet, vilket får köldmediet att koka; den komprimeras sedan igen och kondenseras till en högtrycksvätska efter att ha släppt ut värme till luften i rummet. Det varma, flytande högtrycksköldmediet leds genom en expansionsventil, vilket orsakar ett plötsligt fall i tryck och temperatur. Flytande kallt köldmedium kommer in i förångaren igen och cykeln är klar.
Köldmediets termodynamiska egenskaper kan visas antingen i ett köldmediediagram eller som en datatabell. Diagrammet är i allmänhet mer användbart, eftersom många fler köldmedier kan visas i en enkel visuell referens. Köldmediediagrammet kallas ibland för ett tryck-temperaturdiagram eller ett PT-diagram. En ingenjör kan använda diagrammet för att leta efter ett köldmedium som arbetar vid lägre tryck för att minska det tryck som krävs för ett visst system. Om trycken är för låga kommer emellertid kompressionsförhållandet att bli onormalt högt, vilket gör kompressionssteget omöjligt.
Köldmediediagrammet visar köldmediets koktemperatur och tryck. Det är önskvärt att arbeta över atmosfärstryck för att undvika fukt och luftläckage in i systemet. För att göra det bör köldmediets kokpunkt vara lägre än systemtemperaturnivån. De kritiska temperatur- och tryckpunkterna är också ritade på köldmediediagrammet. Systemet måste fungera långt under de kritiska värden över vilka vätske- och gasfaser har identiska egenskaper.
En köldmedietabell finns tillgänglig från leverantörer av köldmedier eller kylutrustning. Olika utrustningstyper som används i kylsystem, såsom fram- och återgående utrustning, absorptionsenheter eller strömjetenheter kräver olika kylmedel. De flesta kemitekniska referenser inkluderar ett köldmediediagram. Användare som inte känner till köldmedier bör rådfråga en professionell ingenjör eller kvalificerad VVS-tekniker innan ett köldmedium byts ut på grund av problem med högtrycksutrustning och de pågående miljöbestämmelserna om klorerade kolvätens köldmedier.