Kot hladilno sredstvo se morajo uporabljati izključno plini s specifičnimi lastnostmi, da lahko na določeni temperaturi, odvisno od pritiska, preidejo v vsa agregatna stanja . Hladilno sredstvo, plin ali medij ne sme reagirati z nobenim notranjim sestavom v samem sistemu, njegova gostota pa bi morala biti kar se da velika. Hladilno sredstvo mora biti hermetično zaprto znotraj sistema, najpogosteje v bakrenih ceveh, mora biti neeksploziven, da v primeru izhajanja ne bi prišlo do eksplozije. Mora biti nestrupen in po možnosti čim manj škodljiv za okolje. Hladilni medij se zmeša z oljem za mazanje, s katerim hkrati zagotavlja neprekinjeno potovanje skozi celoten sistem. Olje ne sme spremeniti lastnosti samega plina.
Hladivo
Hladiva (snovi z nizkimi temperaturami uparjanja) se uporabljajo v toplotnih črpalk kot delovno sredstvo, ki v uparjalniku pod vplivom toplote, ki je bila odvzeta iz okolice prehajajo iz tekočega v plinasto stanje.
V krožnem sistemu (Carnot-sistem) se, iz okolja odvzeta toplota, prenese na visok temperaturni nivo in se uporabi za ogrevanje. V tokokrogu kroži hladilna tekočina z nizko temperaturo vrelišča.