Tủ lạnh thông thường chủ yếu do máy nén khí, bộ ngưng tụ, bộ bốc hơi v.v. hợp thành, còn cần có một loại chất làm lạnh là freon tham dự vào. Chất làm lạnh lưu động đi về giữa máy nén khí, bộ ngưng tụ, bộ bốc hơi, trong sự biến đổi luân phiên giữa thể khí và thể lỏng, xảy ra hiện tượng vật lí tản nhiệt và hút nhiệt, làm cho tủ lạnh đạt được hiệu quả làm lạnh. Cho nên không thể thiếu được freon trong tủ lạnh với vai trò của chất làm lạnh.
Freon lưu động tuần hoàn đi lại trong tủ lạnh, thời gian dài ra, khó tránh khỏi tán thoát ra từ khe nứt của chỗ nối hoặc từ trong lỗ ống dẫn bị ăn mòn, bốc hơi trong không khí. Tủ lạnh không thể làm lạnh phần lớn là do thiếu hụt freon vì bị rò rỉ. Lượng freon do một tủ lạnh rò ra là không đáng kể. Song lượng rò rỉ từ hàng triệu hàng triệu tủ lạnh gia đình trên toàn thế giới thì tương đối đáng kể. Một lượng lớn freon đi vào tầng bình lưu của khí quyển, dưới sự chiếu xạ dữ dội của tia tử ngoại trong ánh Mặt Trời, có thể phân giải giải phóng ra nguyên tử clo, làm cho tầng ozon xuất hiện lỗ hổng, tia tử ngoại Mặt Trời liền lợi dụng chỗ trống lọt vào, từ lỗ hổng chiếu xuyên tới Trái Đất, phá hoại môi trường sinh thái của Trái Đất, nguy hại tới sức khoẻ của loài người. Vì vậy, Tổ chức bảo vệ môi trường quốc tế đã quy định: trước năm 2020, các nước cấm toàn diện việc sử dụng freon trong tủ lạnh.
Cái gọi là tủ lạnh xanh tức là tủ lạnh không còn dùng freon làm chất làm lạnh nữa. Như vậy mới tránh được sự phá huỷ của freon đối với tầng ozon của Trái Đất. Vì lẽ đó, trong tủ lạnh xanh, phải chọn dùng chất khí hoá học không thể phá hoại tầng ozon để thay cho freon. Biện pháp tốt hơn là làm theo kiểu khác, dứt khoát gạt bỏ tất cả những thứ như chất làm sạch và máy nén khí, bộ ngưng tụ, bộ bốc hơi v.v., ứng dụng bộ làm lạnh bán dẫn để chế tạo tủ lạnh.
Cái gọi là bộ làm lạnh bán dẫn tức là hai loại vật liệu bán dẫn có thuộc tính khác nhau liên kết chặt chẽ với nhau. Nguyên lí làm lạnh của nó là sự ứng dụng hiệu ứng Peltier. Năm 1834, nhà khoa học Pháp, Peltier, phát hiện: khi hai loại vật liệu bán dẫn hoặc vật liệu kim loại có thuộc tính khác nhau, sau khi đưa điện một chiều vào hai đầu của chúng, chỉ cần thay đổi hướng chạy của điện một chiều thì ở đầu nối của chúng sẽ tương ứng xuất hiện hiện tượng vật lí hoặc hấp thu hoặc giải phóng nhiệt lượng, có hiệu quả làm lạnh, hoặc làm nóng. Vì vậy, bộ làm lạnh bán dẫn ứng dụng hiệu ứng Peltier để chế thành, có thể tạo ra tủ lạnh xanh không cần tới chất làm lạnh.
Tủ lạnh xanh ứng dụng bộ làm lạnh bán dẫn, chẳng những triệt để trị tận gốc nguồn phá huỷ tầng ozon của freon, mà nó còn có những ưu điểm như: tốc độ làm lạnh nhanh, thể tích nhỏ, không có cơ khí và đường ống, không có tiếng ồn, tính tin cậy cao, v.v. có thể thực hiện làm lạnh và làm nóng một cách thuận tiện, có tiền đồ phát triển hết sức rộng lớn.