復疊式制冷循環的熱力計算可分別對高溫部分及低溫部分單獨進行計算。計算中令高溫部分的制冷量等于低溫部分的冷凝熱負荷加上冷損。計算方法與單級或兩級壓縮制冷循環的熱力計算相同。

    復疊式制冷循環中，中間溫度的確定應根據性能系數最大或各臺壓縮機壓力比大致相等的原則。前者對能量利用最經濟，后者對壓縮機氣缸工作容積的利用率較高(即輸氣系數較大)。由于中間溫度在一定范圍內變動時對性能系數影響并不大，故按各級壓力比大致相等的原則來確定中間溫度似乎更為合理。

    冷凝蒸發器傳熱溫差的大小不僅影響到傳熱面積和冷量損耗，而且也影響到整臺制冷機的容量和經濟性一般△t=5一10 ℃ ，溫差選得大，冷凝蒸發器的面積可小些，但卻使壓力比增加，循環經濟性降低。

    制冷劑的溫度越低，傳熱溫差引起的不可逆損失越大。蒸發器的傳熱溫差因蒸發溫度很低而應取較小值，最好不大于5℃。