為產生低溫，需要從物體中吸熱，直到其溫度低于環境溫度。物質的相變過程，如固體融化、液體汽化、固體升華均需吸收熱量，產生低溫。此外，液體絕熱節流、氣體在膨脹機中熱膨脹、渦流效應和熱電效應等等，均能產生低溫。
最常見的產生低溫的物質是水。水冰在0℃時融化，吸收的融化熱為335 kJ/kg。采用冰鹽可獲得更低的融化溫度(相變溫度)，其融化溫度隨鹽的質最分數增加而降低，直至共晶點。
當水從液體轉變成蒸氣時(沸騰或蒸發)，吸收的熱量稱為汽化熱，它與沸騰溫度(沸騰壓力)有關，從0℃的250 kJ/kg到100℃的2257 kJ/kg。不同物質有不同的汽化熱。氨的汽化熱為1468kJ/kg(-70℃)至1037 kJ/kg(50℃)；R22的汽化熱為244kJ/kg(-60℃)至141kJ/kg(60℃)。
固體升華吸收的熱量稱為升華熱。CO?的升華熱為566 kJ/kg(217 K~125 K)；氨為1838 kJ/kg(195 K-150 K)。
