Kältemittel durchlaufen im Kältekreislauf einen Phasenwechsel zwischen flüssig und gasförmig und nutzen dabei latente Wärme. Klassische FCKW und HFCKW wurden aufgrund ihres Ozonabbaupotenzials verboten. Heute dominieren HFKWs wie R410A und R32, zunehmend auch natürliche Kältemittel wie R290 (Propan), R744 (CO₂) und R717 (Ammoniak). Die EU-F-Gas-Verordnung schreibt schrittweise Reduktionen des globalen Erwärmungspotenzials (GWP) vor. Kältemittel werden nach ASHRAE-Nomenklatur benannt und nach Sicherheitsklassen (A1 bis B3) eingestuft. Entscheidende Eigenschaften sind GWP, Siedepunkt, Drucklage, Toxizität und Entflammbarkeit. Die fachgerechte Handhabung ist gesetzlich geregelt und erfordert zertifiziertes Fachpersonal.