美国锡拉丘兹大学的吉福德与麦克马洪于1959年提出利用高压气体被绝热抽气来达到制冷目的，这种循环称为G-M循环，它的热力学过程为两个等压过程与两个等容过程构成一个循环。用它构成的制冷机有运行周期长、性能稳定可靠、振动小与使用方便等优点，故在卫星通讯等方面得到广泛的使用。

G-M制冷机由各自独立的压缩系统与制冷系统组成。压缩系统包括：往复式压缩机、高低压室、冷却器与纯化器等。制冷系统由膨胀机、蓄冷器与传动机构成。

G-M制冷循环的四个步骤为：

⑴压力升高：在排出器处在最低点时，打开进气阀，高压气进入V1室和蓄冷器形成绝热压缩，由于蓄冷器填料的大热容使气体温度没有明显升高。

⑵气体吸入：当排出器向上移动时，热端V1内的高压气经蓄冷器转移到冷端V2，气体因蓄冷器的冷却，体积缩小，所以另有一部分高压气从进气阀被吸入，在排出器到达上死点前进气阀被关闭。

⑶气体膨胀：排出器在上死点不动，排气阀打开，V2中气体被压缩机低压进气管绝热抽走，形成西蒙膨胀过程，结果气体温度降低制取了冷量。

⑷气体排出：排出器从上死点向下移动，将膨胀后的气体从V2中压出，直到排出器达到下死点。以上四个过程便是G-M循环。

其制冷系数比斯特林循环小，制冷量Q=V(P-P0)，其中V=V1=V2，P为高压，P0为低压。