一、熱力學基本定律
制玲技術的理論基礎是熱力學。熱力學是一門研究熱能與其他形式能量之間相互轉換規律的科學。這些規律包括在能量傳遞和轉化過程中量的關系（熱力學第一定律），以及轉化方向和條件的關系（熱力學第二定律）。
熱力學第一定律指出：自然界一切物質都其有能量，它能夠從一種形式轉換為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉換與傳遞過程中能量的數量不變。熱力學第一定律是能量守恒和轉換定律。制冷循環中，制冷劑要與外界發生熱量交換和功熱轉換。在交換與轉換過程中，應遵循熱力學第一定律。
熱力學第二定律指出：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。這就是說，熱量能自發地從高溫物體傳向低溫物體，而不能自發地從低溫物體傳向高溫物體，必須借助于外界的力量。這種外界的力量，稱為“補償過程”。人工制冷過程，由于消耗了外界一定的能量（機械能或熱能）作為補償，就能完成將熱量從低溫物體（被冷卻介質）傳向高溫物體（環境介質）的過程，從而實現了制取冷量的目的。
二、逆卡諾循環
熱力學第二定律明確提出了所有熱機循環的熱效率不可能達到百分之百，熱功轉換的效率存在最大限度。法國工程師卡諾提出了一種理想的制冷循環，它的制冷系數可以達到最大值，這個循環稱為逆卡諾循環。
逆卡諾循環工作在一個恒溫熱源和一個恒溫冷源之間，由兩個可逆等溫過程和兩個可逆絕熱過程組成，循環沿逆時針方向進行。設恒溫冷源的溫度為T，恒溫熱源的溫度為T1，并假定制冷劑在循環中，向恒溫冷源吸熱時的溫度及向恒溫熱源排熱時的溫度也分別為T。與T1，即無溫差傳熱。該循環過程的T-s（溫嫡圖）如圖5-1所示。
制冷劑從被冷卻物體中吸取的熱量（制冷量），與所消耗的機械功W。之比稱為制冷系數，用表示，它是評價循環經濟性的指標，
由上式可以看出，逆卡諾循環的制冷系數僅取決于熱源溫度T，和冷源溫度T。，與制冷劑本身的性質無關。逆卡諾循環是制冷機的理想模型，在實際的制冷循環中不可能實現。但它從理論上確定了循環中實現熱功轉換的最大限度，人們可以通過不斷改進技術和設備，使制冷循環無限接近逆卡諾循環。
