สารทำความเย็นเป็นสารเคมีที่ใช้ในระบบทำความเย็นสำหรับอุปกรณ์เครื่องจักรกลเช่นตู้เย็นตู้แช่แข็งแบบวอล์กอินหรือเครื่องปรับอากาศ หน่วยทำความเย็นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมีของก๊าซทำความเย็นเพื่อกำจัดความร้อนออกจากพื้นที่ปิดล้อม มีก๊าซหลายชนิดที่ใช้เป็นสารทำความเย็น สารทำความเย็นในช่วงแรกมีสารเคมีที่เป็นพิษและเป็นอันตรายสูง ก๊าซที่ทันสมัยซึ่งเข้ามาแทนที่ปลอดภัยกว่า แต่มีหลายคนที่สามารถสร้างความเสียหายต่อสภาพแวดล้อมของโลก
เครื่องทำความเย็นประดิษฐ์โดยใช้กระบวนการทางกลและทางเคมีได้รับการพัฒนาในศตวรรษที่ 19 นักเคมีรู้จักมานานแล้วว่าปฏิกิริยาเคมีบางอย่างดูดซับหรือเบี่ยงเบนความร้อนทำให้อุณหภูมิลดลงในพื้นที่ที่กำหนด อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มในเวลานั้นต้องการทางเลือกสำหรับวิธีการทำความเย็นที่มีราคาแพงและไม่มีประสิทธิภาพซึ่งเกี่ยวข้องกับการขนส่งและการเก็บรักษาน้ำแข็ง นักประดิษฐ์เช่น American Thaddeus Lowe ได้สร้างระบบที่ซับซ้อนโดยใช้สารเคมีเพื่อดึงความร้อนจากพื้นที่ปิดล้อมสร้างช่องแช่เย็น ระบบเหล่านี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับก๊าซทำความเย็นในบางรูปแบบ
ระบบทำความเย็นเชิงกลขึ้นอยู่กับการเก็บก๊าซสารทำความเย็นหรือก๊าซในปริมาณที่แน่นอน อุปกรณ์สร้างปฏิกิริยาเคมีที่ควบคุมโดยการบังคับให้ก๊าซเปลี่ยนสถานะหรือรวมกับสารเคมีอื่น ๆ ดึงความร้อนจากช่องแช่เย็น หน่วยการทำความเย็นเชิงพาณิชย์ในระยะแรกและในบ้านใช้ก๊าซเช่นแอมโมเนียและเมธิลคลอไรด์ ก๊าซเหล่านี้มีความเป็นพิษสูงและอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บหากหนีออกจากที่กักกันหรือต้องการการบำรุงรักษา ด้วยเหตุนี้ก๊าซทำความเย็นเร็วส่วนใหญ่จึงไม่ได้ใช้งานอีกต่อไป
ในปี 1950 หน่วยทำความเย็นในบ้านเป็นเรื่องปกติในครัวเรือนส่วนใหญ่ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ผู้ผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ได้แทนที่ก๊าซทำความเย็นที่เป็นพิษด้วยสารทำความเย็นสังเคราะห์ที่เรียกว่า chlorofluorocarbons สิ่งเหล่านี้ปลอดภัยกว่าที่จะจัดการและเก็บรักษา แต่ในไม่ช้านักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าพวกเขามีปัญหาของตัวเอง ในปี 1970 การศึกษาพบว่า chlorofluorocarbons ที่ใช้ในหน่วยทำความเย็นและอุปกรณ์อื่น ๆ มีส่วนทำให้การลดลงของโอโซน การลดลงของโอโซนซึ่งสามารถเพิ่มผลกระทบต่อสุขภาพที่เป็นอันตรายจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์เป็นหนึ่งในวิกฤตการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมครั้งแรกที่จะเข้าใจกันอย่างกว้างขวางและอนุสัญญาระหว่างประเทศในไม่ช้าก็ห้าม
ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีทำความเย็นได้ผลิตสารทำความเย็นทางเลือกที่ปลอดภัยและเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพซึ่งต้องการสารเคมีทำความเย็นที่ใช้โดยหน่วยเก่า อย่างไรก็ตามยังจำเป็นต้องใช้สารทำความเย็นแบบเก่าสำหรับอุปกรณ์รุ่นเก่าที่ยังคงใช้งานอยู่เช่นในรถยนต์หรือตู้แช่แข็งอุตสาหกรรม สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถเปลี่ยนเป็นสารทำความเย็นที่ทันสมัยโดยไม่มีค่าใช้จ่ายต้องห้าม หน่วยงานรัฐบาลเช่นหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกามีกฎระเบียบที่เข้มงวดในการใช้และกำจัดสารทำความเย็น บุคคลที่ต้องการการบำรุงรักษาหน่วยทำความเย็นควรปรึกษากับช่างที่มีคุณสมบัติ
