Для получения в морозильном аппарате температуры ниже минус 45°С применяют каскадные холодильные машины, в которых используют два или несколько холодильных агентов, отличающихся теплофизическими свойствами. Каскадная холодильная машина состоит из двух одноступенчатых холодильных машин, называемых верхней и нижней ветвью каскада.