Amonyak, soğutma tarihinin en eski ve termodinamik olarak en verimli akışkanlarından biridir. Buharlaşma gizli ısısı çok yüksek olduğundan aynı kapasite için az akışkan dolaşır; kompresör verimi iyidir, kaçaklar keskin kokusuyla anında fark edilir, ozona ve iklime etkisi sıfırdır, ucuzdur. Et kombinaları, süt fabrikaları, buz pistleri, büyük soğuk hava depoları ve şoklama tünelleri bu yüzden amonyakla çalışır.
Güvenlik sınıfı B2L’dir: zehirli ve düşük yanıcı. Havada 25 ppm’de kokusu alınır, 300 ppm üstü tehlikelidir. Bu yüzden amonyak sistemleri soğutulan alandan ayrı bir makine dairesine kurulur, oda tarafına glikol ya da CO₂ ikincil devreyle ya da pompalı sistemlerle ısı taşınır; gaz dedektörü, acil havalandırma ve eğitimli işletme personeli zorunludur. Bakırla uyumsuzdur; tüm tesisat çelik ya da paslanmazdır.
Küçük ve orta soğuk odalar için amonyak uygun değildir; yatırım ve işletme gerekleri yüksektir. 500 kW’ı aşan, sürekli çalışan ve enerji maliyetinin belirleyici olduğu tesislerde ise genellikle en ekonomik çözümdür. Son yıllarda düşük şarjlı amonyak chillerler ve amonyak/CO₂ kaskad sistemler orta büyüklükteki tesislere de inmektedir.