自然復疊循環使用混合工質，通過一臺壓縮機實現系統內混合工質的分離和循環，使低沸點的制冷劑進入蒸發器，制取預定的低溫。和常規的制冷循環相比，自然復疊制冷循環在制取低溫時具有以下的特點：

    1、自然復疊制冷循環只采用一臺壓縮機就可以獲得很低的溫度環境，實現了常規制冷方法中需要兩臺或兩臺以上的壓縮機才能達到的低溫。整個制冷循環系統中只有一個壓縮機為運動部件，提高了機組運行穩定性，使系統控制、維護等方面大為簡化。
    2、在自然復疊制冷循環中，混合工質中的高沸點組分成為循環的高溫制冷劑，低沸點組分成為循環的低溫制冷劑，可以制取與兩級壓縮制冷循環和復疊制冷循環同樣的工作溫度。在制取低溫時不會出現制冷劑蒸發壓力過低或冷凝壓力過高的情況。
    3、自然復疊制冷循環的制冷劑是混合工質，在流程中分別呈氣態、氣液平衡態及液態，其物性值確定沒有統一規則，循環的計算較為復雜，沒有較為成熟的相關理論。