空气是对环境最友好的制冷剂，空气制冷系统可以自由地从环境中获取或从系统向环境排放制冷剂；同时，空气制冷机组对系统密封性要求不高，因此其可靠性高，维护性好，在飞机环境控制系统中得到了广泛应用。本文介绍了空气制冷系统的循环方式和基本特性，总结了系统的性能分析、实验研究及系统关键部件的研究现状，对空气循环制冷系统在空调、热泵、冷冻冷藏、飞机环境控制系统及储能领域的应用进行了综述，并对关键技术的发展应用进行了分析。总体而言，近几十年来，随着涡轮机械设计制造技术、高效换热技术、高速电机技术的进步，空气制冷技术得到快速发展，系统结构更加紧凑，在列车空调、冷冻/冷藏运输领域得到了越来越广泛的应用。在制冷温度为-50～-100℃范围内空气制冷系统的COP高于传统复叠式制冷系统，因此，空气制冷系统在食品速冻领域具有显著优势，同时，在储能、热泵等领域具有较大的应用潜力。