固體吸附式制冷機是基于吸附現象，即當氣體或蒸汽與固體表面(包括固體外表面及內部空隙表面)接觸時，一部分氣體分子會被吸引，并吸附在固體表面上。如果氣體分子被固體表面吸附時是依靠分子間的范德瓦爾斯力，就稱為物理吸附;如果氣體分子和固體表面分子間有電子交換或化學結合，則稱為化學吸附。由于吸附過程一般都是放熱過程，相應的脫附為吸熱過程。利用吸附劑和吸附質的吸附一解吸過程中伴隨的升溫和降溫現象，就可以制成吸附式制冷機。它沒有任何機械運動部件，沒有磨損問題，工作壽命長。

吸附式低溫制冷機可根據工作溫度范圍進行劃分，也可以通過工質進行劃分。由于吸附式制冷機實際上是與J-T節流閥結合的制冷機，解吸高壓氣體必須經過預冷，只有在氣體溫度低于轉化溫度后，節流才能產生制冷效應。用于低溫溫區的吸附制冷工質對只能采用低溫氣體工質，如甲烷、氮氣、氧氣、氖氣、氫氣、氦氣等，吸附劑也主要采用活性炭、分子篩或一些化學吸附物質(如金屬氧化物用于吸附氫氣、金屬吸氫材料用于吸附氫氣)。由于采用J-T節流制冷方式，解吸出的氣體必須先經預冷至轉化溫度以下，否則不可能實現低溫氣體工質的液化。