深度冷冻是指达到-150℃以下低温的冷冻技术。实质上就是气体液化的技术。通常采用机械方法。例如用节流膨胀或绝热膨胀等法可得低达-210℃的低温;用绝热退磁法可得1K(绝对温度)以下的低温。依靠深度冷冻技术，可研究物质在接近绝对零度时的性质，并可用于气体的液化和气体混合物的分离。详细说明深度冷冻和 普通冷冻的工作原理是相同的，都是利用气体在膨胀过程中的自冷作用来取得低温，差别仅在于制冷温度不同。临界温度(见p-V-T关系)低于150K的气体,须在深度冷冻下才能液化，在某些气体液化过程中,直接利用待液化气体的一部分作为深冷的制冷剂,这时深冷技术也就是气体液化技术。深度冷冻液化气体的过程,可用简单的林德循环(见图)说明:状态A的气体(p1、T1)经多级压缩，压力增到p2，温度经冷却后回复到T1;状态B(p2、T1)的气体,在换热器中预冷到T2,成为状态C(p2、T2);再经节流阀膨胀到蒸发温度T3的湿蒸气区(状态D);用气液分离器分出饱和液体(状态E),分离后的干饱和蒸气(状态F)送至换热器中作为冷却流体，去预冷状态B的高压气体，本身则被加热回复成状态 A的气体，和补充的气体一起再次