回热式气体制冷机有斯特林制冷机、维勒米尔制冷机、吉福特－麦克马洪制冷机、苏尔威制冷机和脉管等。

斯特林制冷机的理想工作过程是由两个定容过程和两个定温过程（见热力过程）组成的可逆循环（见热力循环）。

维勒米尔制冷机（VM制冷机）是属于斯特林循环的一种回热式制冷机，VM循环与斯特林循环的低温部分完全一样，主要不同在于VM循环中没有机械压缩机，而代之以一个由加热器供热的热排出器和热回热器组件，即热压缩机。

吉福特－麦克马洪制冷机的基本制冷原理是绝热放气降温，连续进行西蒙膨胀制冷的装置。当将室温高压气体绝热充入一个刚性容器时，容器中的压力和温度升高。若在充气的同时对容器中的气体进行冷却，使其仍保持原来的温度，然后将该容器中的气体向低压空间放气，气体的压力和温度便降低。2100433B

低温制冷机按照换热器种类可以分为间壁换热式（recuperative）制冷机和回热式(regenerative)制冷机两种。回热器中流体进行微团尺度上周期性交变流动， 冷热流体交替与换热器中填料进行换热。在流动的前半周期和后半周期内分别对回热器中回热填料吸热和放热。无数多个气体微团的热量运输过程的接力最终实现了宏观尺度上的泵热效应，并最终维持一个恒定的温度梯度而产生制冷效应。

气体压缩式制冷机使气体制冷工质先后经压缩、冷却、膨胀最后制得低温液体或气体的制冷机，它主要有燕气压缩式制冷机与深度冷冻制冷机两种形式。制冷工质(气体)被压缩、冷却到室温后已变成压缩液体(所以在室温、大气压下的气体是蒸气而不是气体),然后经过节流膨胀而制得低温液体的制冷机称为蒸气压缩式制冷机。家用电器中的冰箱、空调以及冷库用的冷冻机等基本上都属于这类制冷机。2100433B

回热式气体制冰机在气体制冰机循环中增加一个回热器，利用回热原理降低膨胀前的工质温度，以提高循环的热效率。在机器内膨胀后的工质中的部分冷量回收于回热器中，在下次循环中再加以利用。回热式气体制冰机具有效率高、结构紧凑、起动快、操作方便和温度范围宽广等优点，适用于制冰量小的场合。

回热式气体制冰机有斯特林制冰机、维勒米尔制冰机、吉福特－麦克马洪制冰机、苏尔威制冰机和脉管等。

斯特林制冰机的理想工作过程是由两个定容过程和两个定温过程（见热力过程）组成的可逆循环（见热力循环）。