Принцип работы обратного цикла Карно для холодильных машин заключается в поглощении теплоты из одной области и утилизации её в другую с применением внешней механической работы. 4

Процесс включает несколько стадий: 2

1. Адиабатическое сжатие за счёт совершения работы. 2
2. Изотермическое сжатие с передачей теплоты более нагретому тепловому резервуару. 2
3. Адиабатическое расширение. 2
4. Изотермическое расширение с отводом теплоты от более холодного теплового резервуара. 2

Чтобы обойти второе начало термодинамики, которое утверждает, что передать тепло от более холодного тела к более тёплому невозможно без приложения внешней работы, например, электроэнергии, используют посредника — хладагент, температура кипения которого ниже, чем температура охлаждаемого тела. 3