Pendinginan berlangsung dalam proses empat langkah terus menerus dengan sisi tekanan tinggi dan tekanan rendah. Dalam siklus refrigerasi, cairan dengan titik didih rendah digunakan sebagai refrigeran utama. Sifat termodinamika penting dari cairan ini ditampilkan dalam grafik refrigeran. Bagan menampilkan plot tekanan zat terhadap suhu serta titik leleh, tiga kali lipat, dan titik kritis jika terjadi dalam rentang kerja refrigeran. Dengan menggunakan grafik, insinyur desain refrigerasi dapat memilih refrigeran yang sesuai untuk sistem yang diinginkan.
Kulkas rumah dapat menunjukkan empat langkah siklus pendinginan. Tiga cairan terlibat: udara ruangan, udara yang disirkulasikan di dalam lemari es, dan zat pendingin — semuanya bertukar panas melalui kontak tidak langsung. Refrigeran memasuki evaporator, gulungan di bagian belakang lemari es, dan menyerap panas dari udara hangat yang berasal dari lemari es, menyebabkan refrigeran mendidih; itu kemudian dikompresi dan dikondensasi menjadi cairan bertekanan tinggi setelah melepaskan panas ke udara di dalam ruangan. Refrigeran cair hangat bertekanan tinggi dilewatkan melalui katup ekspansi, yang menyebabkan penurunan tekanan dan suhu secara tiba-tiba. Refrigeran dingin cair masuk kembali ke evaporator, dan siklus selesai.
Sifat termodinamika refrigeran dapat ditampilkan baik dalam grafik refrigeran atau sebagai tabel data. Grafik umumnya lebih berguna, karena lebih banyak refrigeran dapat ditampilkan dalam satu referensi visual yang mudah. Grafik refrigeran kadang-kadang disebut sebagai grafik tekanan-suhu atau grafik PT. Seorang insinyur dapat menggunakan grafik untuk mencari zat pendingin yang beroperasi pada tekanan yang lebih rendah untuk mengurangi peringkat tekanan yang diperlukan untuk sistem tertentu. Namun, jika tekanan terlalu rendah, rasio kompresi akan menjadi sangat tinggi, membuat langkah kompresi tidak layak.
Grafik refrigeran menampilkan suhu dan tekanan didih refrigeran. Diinginkan untuk beroperasi di atas tekanan atmosfer untuk menghindari kelembaban dan kebocoran udara ke dalam sistem. Untuk melakukannya, titik didih refrigeran harus lebih rendah dari tingkat suhu sistem. Titik suhu dan tekanan kritis juga diplot pada grafik refrigeran. Sistem harus beroperasi jauh di bawah nilai kritis di mana fase cair dan gas memiliki sifat yang identik.
Grafik refrigeran tersedia dari vendor refrigeran atau peralatan pendingin. Jenis peralatan yang berbeda yang digunakan dalam sistem refrigerasi, seperti peralatan reciprocating, unit absorpsi, atau unit aliran jet memerlukan refrigeran yang berbeda. Sebagian besar referensi teknik kimia menyertakan grafik refrigeran. Pengguna yang tidak terbiasa dengan refrigeran harus berkonsultasi dengan insinyur profesional atau teknisi HVAC yang berkualifikasi sebelum mengganti refrigeran karena masalah peralatan bertekanan tinggi dan peraturan lingkungan yang berlaku terkait refrigeran hidrokarbon terklorinasi.