低溫復疊式制冷機組制冷循環是由兩種不同的制冷劑、兩個或兩個以上單級（或雙級）制冷系統組合而成的制冷循環，它適用于-70～-150℃的低溫裝置。
低溫復疊式制冷機組制冷循環主要由高溫部分和低溫部分兩個完整的制冷系統組成。其中，高溫部分的蒸發器是低溫部分的冷凝器，故稱為蒸發冷凝器，其余部分與一般制冷裝置基本相同。此外，高溫部分一般選用中溫制冷劑，而低溫部分則選用低溫制冷劑。所謂低溫制冷劑，是指它在大氣壓力下具有較低的蒸發溫度，但這種低溫制冷劑的臨界溫度很低，故用一般冷卻水就不能將其冷凝成液態制冷劑。
使用低溫復疊制冷機組的原因：
低溫復疊式制冷機組可以提供冷源：
1.雙壓縮機復疊冷凍機可提供﹣40℃～﹣80℃的低溫載冷劑
2.雙壓縮機復疊冷凍機壓縮冷凝機組可供﹣40℃～﹣85℃的低溫制冷劑
3.該系列產品可滿足以下各種不同工藝的需求： 醫藥、化工行業的如下用途 ：反應熱的低溫冷卻、結晶與凝結工藝、揮發性蒸汽的冷凝、高真空蒸餾 過程、玻璃鍍膜、復合玻璃制造、橡膠粉碎等需要控溫的工藝過程中;金屬熱處理行業的低溫淬火 ;汽車、電子、航空航天等行業的零部件試冷用–30℃～–120℃低溫試驗室 ;石化行業的油、氣低溫回收; 食品行業的低溫加工、儲藏及大黃魚,鱘魚,帶魚,金槍魚等水產品低溫速凍冷藏 ;軍工行業的低溫儲藏及其它相關有低溫/超低溫需求的場合。
低溫復疊式制冷機組應用范圍：
制藥：合成、水解、酯化、醚化低溫反應釜，及需要控溫的工藝。
化工：低溫精餾、特種氣體提純、橡膠粉碎、低溫研磨。
電子：零部件的低溫環境試驗，及其它產品的低溫保存。
金屬處理：低溫冷凍處理、低溫沾火、低溫冷凍裝配。
航空航天：熱真空試驗、熱沉試驗、零部件的環境模擬試驗。