制冷剂物理性质都有一个临界温度和压力，也就是制冷剂在压焓图和温熵图上存在一个临界点，制冷循环是在远离临界点的范围内进行的，故称之为亚临界循环。亚临界循环是目前制冷、空调领域广泛应用的制冷循环形式，主要应用于普通制冷范围内高温和中温制冷剂的制冷循环。但是，在普通制冷范围内如果采用低温制冷剂工作。冷却介质仍是自然环境的空气和水，则压缩机排气压力会高于临界压力，而蒸发压力位于临界压力之下，制冷剂的临界点位于制冷循环内，这类循环称为跨临界循环或超临界循环。
跨临界制冷循环与常规蒸气压缩式制冷循环类似，不同之处在于制冷剂的吸热过程和放热过程分别在亚临界区和超临界区进行。
压缩机吸气压力低于临界压力，蒸发温度也低于临界温度，循环的吸热蒸发制冷过程是在亚临界条件下进行的，换热过程主要依靠潜热来完成，这与常规蒸气压缩式制冷循环相同，热交换器仍是蒸发器(制冷剂发生蒸发相变);而压缩机排气压力高于临界压力，制冷剂的放热过程不同于常规蒸气压缩式制冷循环的冷凝过程，放热过程依靠显热来完成，此时高压端的热交换器不能成为冷凝器，而称作气体冷却器(制冷剂降温而非冷凝相变)。因此。简单单级跨临界制冷系统包括压缩机、气体冷却器、节流阀和蒸发器。
