兩級壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑的壓縮過程分兩個階段進行，即將來自蒸發(fā)器的低壓制冷劑蒸氣(壓力為p0 )先進入低壓壓縮機，在其中壓縮到中間壓力pm ，經(jīng)過中間冷卻后再進入高壓壓縮機，將其壓縮到冷凝壓力pk ，排入冷凝器中。從理論上講，單機壓縮噴油和雙級壓縮空壓機在某一理論壓力上有分割點，兩者在自己的壓力范圍內(nèi)都各有優(yōu)勢。這樣，可使各級壓力比適中，由于經(jīng)過中間冷卻，又可使壓縮機的耗功減少，可靠性、經(jīng)濟性均有所提高。

當蒸發(fā)溫度較低時，采用雙級壓縮制冷循環(huán)可達到以下目的：降低壓力比，避免和減少高壓力比帶來的損失；如降低壓縮機的排氣溫度，提高實際輸氣量，制冷機運行的平衡性提高等。