En los sistemas en los que el mismo refrigerante pasa por las etapas de baja y alta presión, valores extremos de presión y volumen específico pueden causar algunos problemas. De hecho, cuando la temperatura de evaporación es muy baja, el volumen específico del vapor de refrigerante en la aspiración del compresor es elevado, lo que
implica un compresor de alta capacidad. Con respecto a la presión, se puede afirmar que valores reducidos, por debajo de la presión atmosférica, pueden promover la admisión de aire y humedad a través de aberturas en la tubería de refrigerante. Por otro lado, si un refrigerante se elige de tal manera que la presión de evaporación sea superior a la atmosférica, la presión de descarga puede asumir valores elevados hasta el punto de requerir vasos y tubería de paredes reforzadas. La solución a estos problemas puede ser un sistema en cascada. En este sistema, se utilizan refrigerantes diferentes en los circuitos de alta y de baja presión, constituyendo dos sistemas
frigoríficos independientes. La interfaz entre los sistemas es un intercambiador de calor que opera como condensador para un circuito de baja temperatura y como evaporador para el de alta presión.