冷凍システム中を作動媒体として循環させ，液体から気体に，あるいは気体から液体に相変化することによって，その容積に応じた大きな潜熱を蒸発器で吸収し，凝縮器で放出することで，蒸発器で熱を奪い，凝縮器で放出するための物質。

低温熱源から高温熱源へ熱エネルギーを移動させる冷凍機関の作動流体。エアコンや冷蔵庫などに多く用いられている冷媒の種類としては，主にアンモニアやフロンが用いられてきた。このうちフロンはその化学的構造からCFC，HCFC，HFCの３つに大別され，無毒性で化学的に安定しており，安価であるため広く用いられてきたが，CFCとHCFCは地球のオゾン層を破壊することが分かり，現在はCFCの生産，使用が中止され，HCFCも2020年までに全廃することが国際的に取り決められている。現在は各国で代替フロンの開発が進められている。