氣體液體化是氣體物理轉化為液態（冷凝）。 氣體的液化是一個復雜的過程，它使用各種壓縮和膨脹來實現高壓和極低的溫度，例如使用渦輪膨脹機。

液化過程用于科學、工業和商業目的。 許多氣體在正常大氣壓下通過簡單的冷卻就可以變成液態； 一些，例如二氧化碳，也需要加壓。 液化用于分析氣體分子的基本特性（分子間作用力），或用于儲存氣體，例如：液化石油氣，以及制冷和空調。 氣體在冷凝器中液化，釋放汽化熱，然后在蒸發器中蒸發，吸收汽化熱。 氨是xxx種此類制冷劑，至今仍在工業制冷中廣泛使用，但在住宅和商業應用中，它已在很大程度上被石油和鹵素衍生的化合物所取代。

液氧被提供給醫院，用于將有呼吸問題的患者轉化為氣體，液氮在醫學領域被用于冷凍手術，被授精者用于冷凍精液，被野外和實驗室科學家用于保存樣本。 液化氯被運輸以最終溶解在水中，之后用于水凈化、工業廢物、污水和游泳池的衛生、紙漿和紡織品的漂白以及四氯化碳、乙二醇和許多其他有機化合物以及光氣的制造 氣體。

Heike Kamerlingh Onnes 通過預冷漢普森-林德循環液化氦 (4He) 獲得了 1913 年的諾貝爾獎。在環境壓力下，液化氦的沸點為 4.22 K（-268.93 °C）。 低于 2.17 K 液體 4He 變成超流體（1978 年諾貝爾獎，Pyotr Kapitsa）并表現出諸如通過秒音導熱、零粘度和噴泉效應等特征。

空氣的液化是在低溫空氣分離裝置中通過分餾分離空氣組分，得到氮氣、氧氣和氬氣等大氣惰性氣體。

空氣通過林德工藝液化，其中空氣交替壓縮、冷卻和膨脹，每次膨脹都會導致溫度顯著降低。 溫度越低，分子運動越慢，占據的空間越小，因此空氣相變變成液體。

空氣也可以通過克勞德的過程液化，在這個過程中，氣體可以在兩個腔室中等熵膨脹兩次。 在膨脹時，氣體必須做功，因為它被引導通過膨脹渦輪機。 氣體還不是液態，因為那樣會毀壞渦輪機。 商業空氣液化廠通過在超臨界壓力下膨脹空氣來繞過這個問題。 最終液化通過熱力膨脹閥中的等焓膨脹發生。