Szybki proces rozwoju technologii z wykorzystaniem naturalnych czynników chłodniczych, odsłonił kolejne zalety dwutlenku węgla. Instalacje transkrytyczne CO2 są dotychczas najbardziej zaawansowanym systemem technologicznym w tym sektorze. Technologia ta umożliwia zastosowanie dwutlenku węgla do obiegu pracującego częściowo powyżej, a częściowo poniżej jego temperatury krytycznej, dla której uznaje się wartość 31,1°C.
Instalacje transkrytyczne CO2 pozwalają na zwiększenie wydajności chłodzenia, działając w otoczeniu o wysokich temperaturach. Zapewniają również m.in. podgrzanie wody do wyższych temperatur niż inne znane czynniki. Prekursorami stosowania tego typu instalacji w Europie są wielkopowierzchniowe supermarkety, którym zależało na uzyskaniu dużej efektywności energetycznej budynku. Obieg transkrytyczny stosuje się również w chłodząco-grzejnych pompach ciepła oraz klimatyzacjach samochodowych.