製冷循環是一種循環過程，通過該過程，製冷劑在封閉的系統中反覆進行壓縮、冷凝、膨脹和蒸發，從而實現製冷降溫。
這個過程包括四個基本步驟：壓縮過程，製冷劑被壓縮，增加其壓力和溫度；冷凝過程，壓縮後的高溫高壓制冷劑通過冷凝器冷凝，放出熱量，轉變爲液態；膨脹過程，液態製冷劑通過膨脹閥或節流裝置膨脹，降低壓力和溫度；蒸發過程，製冷劑在蒸發器中吸熱蒸發，變爲氣態，在蒸發過程中，製冷劑從被冷卻物體中吸收熱量，從而達到製冷的效果。
製冷循環可以應用於不同的製冷系統，包括壓縮式製冷循環、吸收式製冷循環、吸附式製冷循環、蒸氣噴射製冷循環和半導體制冷等。