常用汽車空調製冷劑有：氟里昂-12、R134A和天然製冷劑。
1、氟里昂-12（代號：R12）
R12為烷烴的滷代物，學名二氟二氯甲烷。它是中國中小型製冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫製冷劑。是一種無色、透明、沒有氣味，幾乎無毒性、不燃燒、不爆炸，很安全的製冷劑。
R12的標準蒸發溫度為-29.8℃，冷凝壓力一般為0.78～0.98MPa，凝固溫度為-155℃，單位容積標準制冷量約為288kcal/m3。R12只有在空氣中容積濃度超過80%時才會使人窒息。但與明火接觸或溫度達400℃以上時，則分解出劇毒的光氣。
R12能與任意比例的潤滑油互溶且能溶解各種有機物，但其吸水性極弱。因此，在小型氟里昂製冷裝置中不設分油器，而裝設乾燥器。同時規定R12中含水量不得大於0.0025%。R12對一般金屬不腐蝕，但能腐蝕鎂及含鎂超過2%的鋁鎂合金。它對天然橡膠和塑膠有膨潤作用，系統中不能用一般天然橡膠作密封墊片，而應採用丁腈橡膠或氯乙醇等人造橡膠。R12的滲透性很強，甚至鑄件的極細縫隙，螺紋接合處等都可能洩露，因此要求機器的密封性要良好。否則，會造成密封墊片的膨脹引起製冷劑的洩露。
由於R12在大氣中分解後釋放出的氯原子對臭氧層具有破壞作用，導致大氣中臭氧濃度下降及形成臭氧空洞危害地球環境。根據蒙特利爾協議，發達國家1996年開始停止使用包括R12在內的CFC系列製冷劑，發展中國家在2000年基本停止使用CFC系列製冷劑，到2030年將全面停止使用HCFC系列製冷劑。因此，必須開發適合汽車空調系統的製冷劑R12的替代品。目前，有兩種物質可作為R12的替代物應用於汽車空調。一是R134A（四氟乙烷），二是碳氫化合物。
2、R134A（四氟乙烷）
R-134A製冷劑，別名R134A、HFC134A、HFC-134A、由於R-134A屬於HFC類物質（非ODS物質Ozone-depleting Substances）——因此完全不破壞臭氧層，是當前世界絕大多數國家認可並推薦使用的環保製冷劑，也是目前主流的環保製冷劑，廣泛用於新制冷空調裝置上的初裝和維修過程中的再新增，是目前使用最廣泛的中低溫環保製冷劑。其主要特點是：不含氯原子；具有良好的安全效能；物理效能與CFC12比較接近，所以製冷系統的改型比較容易；傳熱效能比CFC12好，製冷劑的用量可大大減少。HFC134A和CFC12有相近的蒸發壓力並且ODP值為零，GWP值僅0.29，且無明顯毒性（長期慢性毒性試驗仍在進行中）。
由於R134A良好的綜合性能，使其成為一種非常有效和安全的CFC-12的替代品。目前R134A已商品化，廣泛地應用於製冷空調中，尤其是成功地用於汽車空調。這是因為一是由於R-134A特性使然，二是透過選擇單一的冷媒，可以避免製冷劑經過膠皮軟管時組成發生變化，目前全球生產的R-134a製冷劑中50%用於汽車空調，由於汽車空調的特殊工況，一般情況下每兩年就要加註一次製冷劑。2006年中國新車消費R-134A約6550噸，維修用量約2950噸，合計9500噸，同比增長25%，約佔R-134A消費總量的56%。由此可見中國汽車空調市場是巨大的，對製冷劑的需求也是巨大的。
根據歐盟已透過的含氟溫室氣體控制法規的要求，自2017年1月1日起，歐盟將禁止新生產的汽車空調使用GWP值大於150的製冷劑，由於現在使用的R-134A的GWP值為1300，故將被禁用；在2011年1月1日至2017年1月1日的6年間，在用汽車空調將按比例逐步淘汰GWP值大於150的製冷劑；自2017年1月1日起，將禁止所有汽車空調使用GWP值大於150的製冷劑。因而，汽車空調使用低GWP值的製冷劑成為趨勢和必然。
3、天然製冷劑
臭氧層的破壞和全球氣候變化，是當前世界所面臨的主要環境問題。由於製冷空調廣泛採用CFC與HCFC類物質對臭氧層有破壞作用以及產生溫室效應，使全世界的這一行業面臨嚴重的挑戰。CFC與HCFC的替代已成為當前國際性的熱門話題。
國際普遍認為：21世紀將是天然製冷工質的世紀。各國都在積極跟蹤，注意天然工質的研究開發。在各種天然製冷劑中，烷烴（又稱碳氫化合物，縮寫HC）是引起各國科學家注意的天然製冷工質，並對它的應用技術進行了詳細的研究。烷烴：丙烷（R290），異丁烷（R600a）正丁烷（R600），是從自然界獲得的成分之一。具有零臭氧耗損值（ODP）和極低的溫室效應值（GWP）。歐洲史發展烷烴製冷劑應用於家用電器最早的地區。世界綠色和平組織也積極推薦碳氫化合物作為替代的製冷工質，德國AEG公司於1990年開始對天然製冷劑的研究，進行一系列試驗表明異丁烷（R600a）用於冰箱永久替代氟利昂（CFC）。歐洲地區特別是德國90%以上的冰箱使用R600a作為製冷劑。世界各國也逐步擴大使用R600a製冷劑。中國目前的冰箱也大部分都使用R600a。
常用汽車空調製冷劑有：氟里昂-12、R134A和天然製冷劑。
1、氟里昂-12（代號：R12）
R12為烷烴的滷代物，學名二氟二氯甲烷。它是中國中小型製冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫製冷劑。是一種無色、透明、沒有氣味，幾乎無毒性、不燃燒、不爆炸，很安全的製冷劑。
R12的標準蒸發溫度為-29.8℃，冷凝壓力一般為0.78～0.98MPa，凝固溫度為-155℃，單位容積標準制冷量約為288kcal/m3。R12只有在空氣中容積濃度超過80%時才會使人窒息。但與明火接觸或溫度達400℃以上時，則分解出劇毒的光氣。
R12能與任意比例的潤滑油互溶且能溶解各種有機物，但其吸水性極弱。因此，在小型氟里昂製冷裝置中不設分油器，而裝設乾燥器。同時規定R12中含水量不得大於0.0025%。R12對一般金屬不腐蝕，但能腐蝕鎂及含鎂超過2%的鋁鎂合金。它對天然橡膠和塑膠有膨潤作用，系統中不能用一般天然橡膠作密封墊片，而應採用丁腈橡膠或氯乙醇等人造橡膠。R12的滲透性很強，甚至鑄件的極細縫隙，螺紋接合處等都可能洩露，因此要求機器的密封性要良好。否則，會造成密封墊片的膨脹引起製冷劑的洩露。
由於R12在大氣中分解後釋放出的氯原子對臭氧層具有破壞作用，導致大氣中臭氧濃度下降及形成臭氧空洞危害地球環境。根據蒙特利爾協議，發達國家1996年開始停止使用包括R12在內的CFC系列製冷劑，發展中國家在2000年基本停止使用CFC系列製冷劑，到2030年將全面停止使用HCFC系列製冷劑。因此，必須開發適合汽車空調系統的製冷劑R12的替代品。目前，有兩種物質可作為R12的替代物應用於汽車空調。一是R134A（四氟乙烷），二是碳氫化合物。
2、R134A（四氟乙烷）
R-134A製冷劑，別名R134A、HFC134A、HFC-134A、由於R-134A屬於HFC類物質（非ODS物質Ozone-depleting Substances）——因此完全不破壞臭氧層，是當前世界絕大多數國家認可並推薦使用的環保製冷劑，也是目前主流的環保製冷劑，廣泛用於新制冷空調裝置上的初裝和維修過程中的再新增，是目前使用最廣泛的中低溫環保製冷劑。其主要特點是：不含氯原子；具有良好的安全效能；物理效能與CFC12比較接近，所以製冷系統的改型比較容易；傳熱效能比CFC12好，製冷劑的用量可大大減少。HFC134A和CFC12有相近的蒸發壓力並且ODP值為零，GWP值僅0.29，且無明顯毒性（長期慢性毒性試驗仍在進行中）。
由於R134A良好的綜合性能，使其成為一種非常有效和安全的CFC-12的替代品。目前R134A已商品化，廣泛地應用於製冷空調中，尤其是成功地用於汽車空調。這是因為一是由於R-134A特性使然，二是透過選擇單一的冷媒，可以避免製冷劑經過膠皮軟管時組成發生變化，目前全球生產的R-134a製冷劑中50%用於汽車空調，由於汽車空調的特殊工況，一般情況下每兩年就要加註一次製冷劑。2006年中國新車消費R-134A約6550噸，維修用量約2950噸，合計9500噸，同比增長25%，約佔R-134A消費總量的56%。由此可見中國汽車空調市場是巨大的，對製冷劑的需求也是巨大的。
根據歐盟已透過的含氟溫室氣體控制法規的要求，自2017年1月1日起，歐盟將禁止新生產的汽車空調使用GWP值大於150的製冷劑，由於現在使用的R-134A的GWP值為1300，故將被禁用；在2011年1月1日至2017年1月1日的6年間，在用汽車空調將按比例逐步淘汰GWP值大於150的製冷劑；自2017年1月1日起，將禁止所有汽車空調使用GWP值大於150的製冷劑。因而，汽車空調使用低GWP值的製冷劑成為趨勢和必然。
3、天然製冷劑
臭氧層的破壞和全球氣候變化，是當前世界所面臨的主要環境問題。由於製冷空調廣泛採用CFC與HCFC類物質對臭氧層有破壞作用以及產生溫室效應，使全世界的這一行業面臨嚴重的挑戰。CFC與HCFC的替代已成為當前國際性的熱門話題。
國際普遍認為：21世紀將是天然製冷工質的世紀。各國都在積極跟蹤，注意天然工質的研究開發。在各種天然製冷劑中，烷烴（又稱碳氫化合物，縮寫HC）是引起各國科學家注意的天然製冷工質，並對它的應用技術進行了詳細的研究。烷烴：丙烷（R290），異丁烷（R600a）正丁烷（R600），是從自然界獲得的成分之一。具有零臭氧耗損值（ODP）和極低的溫室效應值（GWP）。歐洲史發展烷烴製冷劑應用於家用電器最早的地區。世界綠色和平組織也積極推薦碳氫化合物作為替代的製冷工質，德國AEG公司於1990年開始對天然製冷劑的研究，進行一系列試驗表明異丁烷（R600a）用於冰箱永久替代氟利昂（CFC）。歐洲地區特別是德國90%以上的冰箱使用R600a作為製冷劑。世界各國也逐步擴大使用R600a製冷劑。中國目前的冰箱也大部分都使用R600a。