制冷技术的发展层面是在新的制冷理论及实践方面，如热声制冷技术、磁制冷技术、脉管制冷技术的研究和运用，相对于传统的蒸汽压缩式制冷系统具有将强优势。

　　传统的蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器组成，用管道将它们连接成一个密封系统。制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并气化，产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出。压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入，如此周而复始，不断循环。它需要制冷剂作为制冷介质。

　　热声制冷技术是21 世纪以来发展的一种新的制冷技术，它的工作原理基于所谓的热声效应，与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比，热声制冷机无需使用污染环境的制冷剂，而是使用惰性气体或其混合物作为工质，因此不会导致使用的CFCS 或H F C S 臭氧层的破坏和温室效应而危害环境;其基本机构非常简单和可靠，无需贵重材料，成本上具有很大的优势;它们无需振荡的活塞和油密封或润滑，无运动部件的特点使得其寿命大大延长。热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点，可成为下一代制冷新技术的发展方向。

　　磁制冷技术所谓磁性物质在制冷机中的应用，主要是利用随着磁熵变化伴随的吸热或放热现象。磁熵是温度T 和磁场B 的函数，因此有两种方法可使磁熵发生变化。一种是在顺磁状态下对磁性物质施加外磁场;另一种是在磁相变Tc附近改变磁性物质的温度。前者外加强磁场，有意识地控制磁熵，实现吸热和放热，称为能动(active)用法。磁制冷便是属于这种方法。后者是改变在T0附近磁性物质的温度，利用相变时出现的较大的磁热容，称之为被动(Positive)用法。这一方法的典型代表就是液氨温区的磁性蓄冷材料。

　　脉管制冷技术该方案的基本原理是利用高低压气体对脉管空腔的充放气过程而获得制冷效果的。蓄冷器的作用是累积上一次循环所得的冷量，并传递给下一次循环流入气体而使脉管冷端温度逐渐降低下去。其制冷过程如下：

　　1)高压气体通过被控制的切换阀流经蓄冷器、负荷换热器、导流器而以层状流动形式进入脉管，渐次推挤管内气体向封闭端移动，同时使之受到挤压，压力升高，温度上升，在脉管封闭端气体的温度达到最高值。

　　2)布设在封闭端的水冷式换热器将热量带走，使管内气体因放热其温度和压力稍有降低。

　　3)切换阀转动使系统内气体与气源低压侧直接连通，脉管内的气体又以层状流动渐次向气源推移扩张，气体膨胀降压而获得低温。

　　4)切换阀再次转换，使系统与气源高压侧连通，重复上述循环。

　　由此可见，基本型脉管制冷机除了压缩气源和切换阀是室温运动部件外，在低温区没有任何运动部件。因此它结构简单、运行可靠，这是其引人注目的主要原因。但是其制冷效率低，故在一个较长时期内没有得到实际的开发和应用。

　　为了进一步提高脉管制冷机的效率，并且改进性能获得更低的温度，出现了各种改进的脉管制冷机。如：带小孔和气库的改进型脉管制冷机、双向进气脉管制冷机、压缩功耗散型脉管制冷机、液氮预冷式同轴脉管制冷机和热声驱动式改进型可逆脉管制冷机等等。