Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh được phát triển từ rất sớm, nhưng đến thế kỷ 19, nhân loại mới bắt đầu tìm ra môi chất lạnh để có thể kiểm soát quá trình làm lạnh cơ học. Hàng trăm loại môi chất lạnh đã được nghiên cứu thử nghiệm và ứng dụng. Những môi chất lạnh được sử dụng vào thời kì đầu có nhược điểm là dễ nổ và dễ cháy đã kiềm hãm sự phát triển kỹ thuật lạnh một thời gian dài.[6]

Năm 1840, nhà vật lý người Mỹ, Tiến sĩ John Gorrie, đã phát triển máy làm nước đá từ quá trình nén khí. Ông được cấp bằng sáng chế Hoa Kỳ cho kỹ thuật làm lạnh cơ học (mechanical refrigeration) vào năm 1851.[7] Sau đó, lần lượt các kỹ sư Daniel Holden (Mỹ), Raoul-Pierre Pictet (Thụy Sĩ) sử dụng sulfua đioxit (SO2) (từ năm 1870)[8] và Carl von Linde (Đức) sử dụng amoniac (năm 1876) làm môi chất lạnh cho máy lạnh nén hơi.[9] Những phát kiến này đã đưa kỹ thuật lạnh đến một bước phát triển nhanh chóng mới.

Hơn 50 năm sau, ba kỹ sư công ty Frigidaire (Hoa Kỳ), Thomas Midgley, Albert Henne, và Robert McNary, tìm ra những môi chất lạnh thuộc nhóm chlorofluorocarbon (CFC) và hydrochlorofluorocarbon (HCFC) vào năm 1928. Đây được xem là những loại môi chất lạnh an toàn đầu tiên trên thế giới.[7] Công ty Frigidaire, một công ty con của General Motors thời điểm đó, kết hợp với tập đoàn hóa chất DuPont để bắt đầu sản xuất Freon-22 hay R-22. Các nước dần loại bỏ việc sử dụng các môi chất dễ cháy nổ như metyl clorua (CH3Cl), sulfua đioxit (SO2)... Việc ứng dụng R-12 và R-22 đánh dấu một bước phát triển của các máy lạnh nhỏ như tủ lạnh gia đình, máy điều hòa nhiệt độ... R-12 và R-22 có tính chất ưu điểm so với các môi chất trước đó là không độc, không cháy, không gây nổ, nên được gọi là môi chất an toàn. DuPont đăng ký tên thương mại cho R-22 là Freon-22. Các sản phẩm tương tự được gọi là Daiflon, Fron (Nhật), Frigen, Kaltron (Đức), Arcton (Anh)...[6]

Tuy nhiên, các nhà khoa học bắt đầu phát hiện clo, một nguyên tố trong các hợp chất CFC (như R-12, R-22) và HCFC (như R-21) có khả năng phá hủy tầng ozon. Do vậy, Nghị định thư Montréal năm 1987, với 197 nước thành viên Liên Hiệp Quốc cùng đồng thuận, đã tuyên bố sẽ giảm dần sản xuất và tiêu thụ các môi chất lạnh gây suy giảm ozon như CFC và HCFC.[10]

Đầu thập niên 1990, nhóm môi chất lạnh Hydrofluorocarbon (HFC) như R-134a hay R-410A được tìm ra với hi vọng thay thế các môi chất lạnh bị cấm như CFC và HCFC. Tuy không gây suy giảm ozon, nhưng các môi chất loại HFC được phát hiện gây ra hiện tượng nhà kính, làm tăng nhiệt độ trái đất.[11]