超低温冰箱一般采用二级制冷，级的制冷剂为R-12(23.0oz，1oz=28.349523g)，设计压力高压为400ppsi(1ppsi=6.89476X103Pa)，低压为90ppsi。第二级制冷的冷凝器和级制冷的蒸发器是放在一起的；第二级的制冷剂为R-503(8.5oz)和R-290(0.7oz)的混合体，设计的高低压均为300ppsi。

　　感温探头为热敏电阻，根据阻值的大小(即温度的高低)在面板上显示不同的温度。

　　接通电源时，当面板显示温度比设定的温度高时，级压缩机首先启动，级制冷系统开始工作，使得第二级制冷系统的冷凝器温度下降，即第二级的制冷剂温度下降，经几分钟的延时后，第二级制冷系统也开始工作，它的蒸发器在冰箱内壁，这可使冰箱内部温度下降很多，它的冷凝器放出的热量全部由级制冷系统的蒸发器吸收，级冷凝器放出的热量则散人空气中。

　　当超低温冰箱内部温度达到设定温度后，感温探头电阻把信息传出，控制继电器失电断开，两级制冷系统全部停止工作。当冰箱内温度再次升高，超出设定的温度时，冰箱再次重复上述运作过程，从而使冰箱内温度始终保持在设定的温度左右