十九世紀(jì)中葉出現(xiàn)了機械制冷。雅各布.帕金斯（Jacob Perkins）在1834年建造了首臺實用機器。它用乙醚作制冷劑，是一種蒸汽壓縮系統(tǒng)。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作制冷劑。其他化學(xué)制品包括化學(xué)氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R-764)和甲醚，曾被作為蒸汽壓縮用制冷劑。其應(yīng)用限于工業(yè)過程。多數(shù)食物仍用冬天收集或工業(yè)制備的冰塊來保存。

二十世紀(jì)初，制冷系統(tǒng)開始作為大型建筑的空氣調(diào)節(jié)手段。位于德克薩斯圣安東尼奧的梅蘭大廈是第一個全空調(diào)高層辦公樓.

1926年, 托馬斯.米奇尼（Thomas Midgely）開發(fā)了首臺CFC（氯氟碳）機器，使用R-12. CFC族（氯氟碳）不可燃、無毒（和二氧化硫相比時）并且能效高。該機器于1931年開始商業(yè)生產(chǎn)并很快進(jìn)入家用。威利斯.開利（Willis Carrier）開發(fā)了第一臺商用離心式制冷機，開創(chuàng)了制冷和空調(diào)的紀(jì)元。

20世紀(jì)30年代，一系列鹵代烴制冷劑相繼出現(xiàn)，杜邦公司將其命名為氟利昂（Freon）。這些物質(zhì)性能優(yōu)良、無毒、不燃，能適應(yīng)不同的溫度區(qū)域，顯著地改善了制冷機的性能。幾種制冷劑在空調(diào)中變得很普遍，包括CFC-11、CFC-12、 CFC-113、CFC-114和HCFC-22.20世紀(jì)50年代，開始使用共沸制冷劑。60年代開始使用非共沸制冷劑。

空調(diào)工業(yè)從幼小成長為幾十億美元的產(chǎn)業(yè)，使用的都是以上幾種制冷劑。到1963年,這些制冷劑占到整個有機氟工業(yè)產(chǎn)量的98%。

到1970年代中期, 對臭氧層變薄的關(guān)注浮出水面，CFC族物質(zhì)可能要承擔(dān)部分責(zé)任。這導(dǎo)致了1987年蒙特利爾議定書的通過，議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發(fā)HFC族，來擔(dān)當(dāng)制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續(xù)使用并將逐漸淘汰。

在1990年代，全球變暖對地球生命構(gòu)成了新的威脅。雖然全球變暖的因素很多，但因為空調(diào)和制冷耗能巨大（美國建筑物耗能約占總能耗的1/3），且許多制冷劑本身就是溫室氣體，制冷劑又被列入了討論范圍。雖然ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34把許多物質(zhì)分類為制冷劑，但只有少部分用于商業(yè)空調(diào)。