制冷劑的發展經歷了一個從無到有、從不完善到逐步完善的發展歷程。從時間上看，其經歷了三個階段。第一階段是1830~1930年間發現的第一代制冷劑。主要以一些溶劑和揮發性工質為主；第二階段是1930~1990年間，這一階段的制冷劑主要由鹵代氫(CFC和HCFC)類物質組成;第三階段是1990年至今，主要研究和開發綠色環保制冷劑。
1834年美國人Jacob Perkins發明了世界上第一臺蒸氣壓縮式制冷機，該設備利用乙醚為制冷劑，此后，二氧化碳(CO2)和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作制冷劑。這個階段制冷劑篩選的一條重要準則是“易獲得性”，只要沸點等物性合適就拿來試用，于是從橡膠餾化物開始，乙醚、酒精、氨、粗汽油、二氧化硫、四氯化碳、氟甲烷等一些當時能得到的流體都是曾經使用過的早期制冷劑，但幾乎所有早期的制冷劑都是可燃的、或是有毒的、或是兩者兼而有之，有些還有很強的腐蝕和不穩定性，有些壓力過高，事故經常發生。
隨著制冷行業大力發展，人們急需尋找安全、穩定、性能良好且易得的制冷劑，于是制冷劑發展進入了第二個階段，鹵代烴類制冷劑(CFC和HCFC)的發現和開發是這個階段的主要特點。這些物質性能優良、無毒、不燃，能使用不同的溫度區域，顯著地改善了制冷機的性能。其中，以下幾種制冷劑在空調中被普遍應用，包括CFC-11, CFC-12, CFC-113,HCFC-22等;20世紀50年代出現了共沸混合工質，如R502等;60年代開始研究與試用非共沸混合工質。
但是，20世紀70年代發現含氯或溴的合成制冷劑對大氣臭氧層有破壞作用，而且造成溫室效應的程度非常嚴重。由此，制冷劑的發展進入到第三個階段。
20世紀90年代，全球變暖對地球生命構成了新的威脅，CFC族物質的大量使用要承擔部分責任，聯合國環保組織1987年在加拿大蒙特利爾市召開會議，36個國家和10個國際組織共同簽署了《關于消耗大氣臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，我國1992年正式宜布加入修訂后的《蒙特利爾議定書》?！睹商乩麪栕h定書》及不同的修正案中規定了相關的受控物質和淘汰時間表，80多個國家簽署了在2000年前禁止使用和生產CFC，我國政府毅然決定加速CFC的淘汰，將這一日期提前到2007年7月1日;2030年停止使用HCFC。所以研究綠色環保型制冷劑是21世紀制冷空調行業的發展趨勢和目標。
