雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)是在單級(jí)壓縮制冷循環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。單級(jí)壓縮制冷循環(huán)是把來自蒸發(fā)器的氣體直接壓縮至冷凝壓力;而雙級(jí)壓縮則分兩個(gè)階段進(jìn)行壓縮，將來自蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑蒸氣先用低壓級(jí)壓縮機(jī)(或低壓缸)壓縮到適當(dāng)?shù)闹虚g壓力之后，進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)(或高壓缸)再次壓縮到冷凝壓力，排入冷凝器中。因此，雙級(jí)壓縮可以由兩臺(tái)壓縮機(jī)完成，組成的系統(tǒng)稱為兩機(jī)雙級(jí)系統(tǒng)(又稱配組式雙級(jí)系統(tǒng))，其中一臺(tái)為低壓級(jí)壓縮機(jī)，另一臺(tái)為高壓級(jí)壓縮機(jī);也可以由一臺(tái)壓縮機(jī)完成，組成的系統(tǒng)稱為單機(jī)雙級(jí)系統(tǒng)，其中部分汽缸作為高壓缸，其余汽缸作為低壓缸。

雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)，由于它們的節(jié)流級(jí)數(shù)以及中間冷卻方式不同造成雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)的形式不同。節(jié)流級(jí)數(shù)分為一級(jí)節(jié)流和二級(jí)節(jié)流。中間冷卻方式分為中間完全冷卻、中間不完全冷卻和中間不冷卻三種。一級(jí)節(jié)流是指由冷凝壓力到蒸發(fā)壓力由一個(gè)節(jié)流閥來完成;二級(jí)節(jié)流是指由一個(gè)節(jié)流閥把冷凝壓力節(jié)流到中間壓力，再由另一個(gè)節(jié)流閥由中間壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力。

中間完全冷卻是將低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣等壓冷卻成為中間壓力下的飽和蒸氣，中間不完全冷卻是只將低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣等壓冷卻降溫，但并未達(dá)到飽和，仍是過熱蒸氣;中間不冷卻則是指低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣直接進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，而不采用中間冷卻的方式。因此，雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)可組成五種形式:①一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻循環(huán);②一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)，③一級(jí)節(jié)流中間不冷卻循環(huán);④二級(jí)節(jié)流中間完全冷卻循環(huán);⑤二級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)。

采用何種形式的雙級(jí)壓縮循環(huán)，與制冷劑的種類、制冷裝置的容童及運(yùn)行的具體條件有關(guān)。一般來說，節(jié)流方式的選擇主要與制冷系統(tǒng)的大小以及設(shè)備的形式有關(guān)。一級(jí)節(jié)流方式簡單，便于操作控制，應(yīng)用十分廣泛。二級(jí)節(jié)流的雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)主要用于離心式制冷系統(tǒng)，以及具有多個(gè)蒸發(fā)溫度的大型制冷系統(tǒng)中。在這里介紹幾種常用的形式。