一次節流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環的工作原理，見圖8-1所示。
該制冷循環的工作原理為:從蒸發器出來的低壓蒸氣被低壓級制冷壓縮機吸入后壓縮至中間壓力，被壓縮后的過熱蒸氣進入中間冷卻器，被來自膨脹閥的液態制冷劑冷卻至飽和狀態，再經高壓制冷壓縮機繼續壓縮至冷凝壓力，然后進入冷凝器中冷凝成高壓液體。由冷凝器流出的液體分成兩路，一路經膨脹閥節流至中間壓力進入中間冷卻器，利用它的氣化來冷卻低壓制冷壓縮機排出的中間壓力的蒸氣和盤管中的高壓液體，氣化的氣連同節流后的蒸發氣體及冷卻后的中壓蒸氣一起進入高壓制冷壓縮機;另一路在中間冷卻器的盤管內被過冷后進入膨脹閱，節流后進入蒸發器中兼發吸熱，吸收被冷卻物體的熱量，以達到制冷的目的。
在圖8-1 (b)中，1→2 表示低壓蒸氣在低壓級制冷壓縮機中的壓縮過程， 2→3 表示中壓過熱涼氣在中間冷卻器中的冷卻過程;，3→4 表示中壓蒸氣在高壓制冷壓縮機中的壓縮過程：4→5表示高壓蒸汽在冷凝器中的冷卻和冷凝過程；5→6表示高壓液體在膨脹閥①的節流過程；6→3表示中壓液體（含有少量蒸發氣體）在中間冷卻器中的蒸發吸熱過程；5→7表示高壓液體在中間冷卻器盤管內的在冷卻過程；7→8表示高壓液體制冷劑在膨脹閥②的節流過程；8→1表示低壓低溫液體在蒸發器中的蒸發吸熱過程。
