复叠式制冷系统被采用的原因主要包括：
低温要求高：
当科研和生产对低温的要求超过常规中温制冷剂的能力时，如需要达到-70℃~-120℃的低温箱或冷库，单级压缩制冷装置无法满足这样的低温要求。
单级制冷限制：
中温制冷剂如R12、R22在低温下蒸发压力过低，甚至可能凝固，而氨在-77.7℃时已经凝固。此外，对于活塞式压缩机，当吸气压力过低时，可能无法正常启动。
系统启动安全：
复叠式制冷系统在系统停机后，可以防止低温局部系统中的制冷剂液体汽化导致系统压力过高，因为膨胀容器提供了额外的容积来平衡压力。
拓宽制冷温区：
复叠式制冷系统通过将较大的总温差分割成两段或若干段，并选择适宜的制冷剂循环，可以实现低至-140℃甚至更低的制冷温度。
提高制冷效率：
复叠式制冷系统采用多级压缩和冷凝，使得每级压缩机的压力适中，从而提高容积效率和压缩过程的指示效率。
适应特殊环境：
在一些特殊环境下，如需要极低温度的科研实验或工业过程，复叠式制冷系统提供了必要的冷却能力。
复叠式制冷系统通常由两个或多个独立的制冷循环组成，通过冷凝蒸发器连接，实现不同温区制冷剂的复叠工作。这种设计允许系统在低温下高效运行，同时保证了系统的启动和运行安全