Nei sistemi in cui lo stesso refrigerante passa attraverso gli stadi di bassa e alta pressione, valori di pressione estrema e volume specifico possono causare alcuni problemi. Infatti, quando la temperatura di evaporazione è molto bassa, il volume specifico del vapore refrigerante nell'aspirazione del compressore è alto, che
implica un compressore ad alta capacità. Per quanto riguarda la pressione, si può affermare che valori ridotti, al di sotto della pressione atmosferica, possono favorire l'ingresso di aria e umidità attraverso le aperture nelle tubazioni del refrigerante. D'altra parte, se si sceglie un refrigerante tale che la pressione di evaporazione sia superiore a quella atmosferica, la pressione di scarico può assumere valori elevati nella misura in cui sono richiesti serbatoi e tubi di parete rinforzati. La soluzione a questi problemi può essere un sistema a cascata. In questo sistema vengono utilizzati diversi refrigeranti nei circuiti ad alta e bassa pressione, che costituiscono due sistemi
frigoriferi indipendenti. L'interfaccia tra i sistemi è uno scambiatore di calore che funziona come un condensatore per un circuito a bassa temperatura e come un evaporatore per il circuito ad alta pressione.
