通过热力学过程不断地从气体中取出热量，使气体的温度逐渐下降，直到它的冷凝温度，最后使气体变为液体的机器，称为液化器。其工作原理是利用等温压缩，将气体从常压P1压缩到高压P2，经过冷却器取走压缩热，然后采取绝热膨胀或者节流膨胀，从温熵图中看来，等温压缩即从1→2，气体的熵从S1减小到S2。然后绝热膨胀为2→3，气体温度也就从T2降到T3。如果用等焓膨胀，那气体就沿等焓线膨胀到P1的线上4点，此时温度也就降到T4。把这已降温的气体与膨胀前等温压缩后的气体进行热交换，使第二次膨胀的气体会降到更低的温度，直到气体液化，其主要部件有压缩机、膨胀机、节流阀和热交换器等。