致冷劑是凍干機中的循環工質。液態致冷劑在蒸發器中蒸發吸熱后，本身變成蒸汽，被壓縮機吸入并壓縮進入冷凝器中，由空氣、水或其他介質冷卻而冷凝成液體，然后經儲液器又經節流裝置進入蒸發器吸熱。實際上凍干機是利用了致冷劑吸收汽化熱來達到致冷作用的，如果凍干機不滲漏，則致冷劑在工作中并不損失。
　　
　　一般說來，容易蒸發和冷凝的物質都可作為致冷劑，但致冷劑必須滿足一定的要求：有高的臨界溫度和低的冷凝壓力；液體的汽化熱要大；蒸汽的比容要小；沸點和凝固點要低；化學穩定性要強，不與潤滑油起化學反應；對人體無毒害；不易燃易爆；價格便宜等。因此能實際應用的致冷劑并不多，而且沒有*理想的致冷劑。
　　
　　zui常用的致冷劑是氨和一些氟利昂。
　　
　　氨是zui早被使用的一種致冷劑，目前在大型凍干機中仍廣泛應用著。氨的價格便宜，但氨對人有害，能導致中毒，當空氣中氨的含量達到13.1~26.8%時遇明火有爆炸的危險。
　　
　　氟利昂是目前中小型凍干機廣泛采用的一類致冷劑，大部分是甲烷和乙烷的氟、氯衍生物，少數是溴衍生物。氟利昂類致冷劑的特點是分子量較大，壓縮終點溫度低，凝固點低，大多數氟利昂無毒，無臭，不著火，與空氣混合不會爆炸，對金屬不腐蝕，大多數氟利昂能與潤滑油以任何比例互相溶解；但氟利昂的價格較貴，單位重量的致冷量較小，對天然橡膠有破壞作用，能溶解多種涂漆，與火焰接觸能分解出有毒的氣體。當有水分存在時，在一定條件下氟利昂會發生水解形成一種酸性物質，腐蝕金屬，并使油變污濁。
　　
　　氟利昂類中zui常用的是R-12，R-22，R-13，以及混合致冷劑R-500，R-502等。現在致冷劑以統一命名，以字母R開頭。
　　
　　載冷劑又稱傳熱劑，傳溫流體或冷媒，是致冷中借以傳遞熱量的一種介質。在凍干機中主要用于凍干箱的間接致冷和加熱，但也有用于冷凝器的致冷和化霜。
　　
　　凍干機中對載冷機的要求是：有低的凝固點，高的沸點，對金屬不腐蝕，對人無毒害，不易燃易爆，低溫下粘度小，價格便宜等。
　　
　　三氯乙烯是常用的一種載冷劑，不易燃燒，凝固點-73℃，沸點87.3℃，20℃時的粘度為0.58厘泊；但三氯乙烯對人有害，能引起中毒，空氣中的zui大允許濃度是每升0.05毫克，當有水份存在時呈酸性，對金屬有腐蝕作用。
　　
　　儀表油常用凍干機的加熱，但在低溫下粘度大，流動性很差，往往造成板層溫度很大的不均勻性，嚴重影響凍干產品的質量。
　　
　　一些進口凍干機使用了丁基二乙二醇和Bayo135。丁基二乙二醇的凝固點為-68℃到-78℃左右，沸點為213℃，能溶于水和酒精，能著火；Bayo135號油的工作溫度范圍是-60℃到+100℃。
　　
　　硅油有更大的工作溫度范圍，當凍干箱需用蒸汽高壓消毒時需用硅油，合適牌號的硅油工作范圍是-100℃~+250℃，但硅油的價格很貴。
　　
　　zui近國內研制了一種“424”冷煤，它是由40%乙二醇，20%乙醇，40%的水配成的，凝固點為-64℃，沸點為98℃。比重為１，比熱為0.75，粘度在25℃時為１，閃點80℃，價格較便宜，每公斤2元左右。經試用，效果好；但“424”仍是易燃的，明火可點燃。