Utekočinjenje plina se doseže z ustreznimi cikli utekočinjanja, ki temeljijo na lastnostih plina, temperaturi kondenzacije in zahtevah glede uporabe. Tipični cikli vključujejo cikle utekočinjanja z dušenjem, cikle utekočinjanja z ekspanderji, cikle plinskega hladilnika in kaskadne cikle hlajenja (tj. več delovnih medijev, več stopenjskih ciklov predhlajenja).
Dušilni cikli (Lindejevi cikli) in Claudovi cikli z ekspanderji so tipični zgodaj-razviti cikli utekočinjanja. Kar zadeva porabo energije na enoto za utekočinjanje, imajo cikli z ekspanderji in predhlajenjem s tekočim dušikom večjo učinkovitost, dušilni cikli imajo nižjo učinkovitost, s-helijem hlajeni cikli utekočinjanja vodika pa so v sredini. Dušilni cikli se zaradi svoje preprostosti in zanesljivosti pogosteje uporabljajo v majhnih obratih-; cikli z ekspanderji imajo visoko učinkovitost in se pogosto uporabljajo v velikih-obratih. Trenutno glavne tehnologije suhega hlajenja, ki temeljijo na heliju, kot je hlajenje s pulzno cevjo, Gifford-McMahonovo hlajenje (GM hlajenje) in Stirlingovo hlajenje, lahko zagotovijo kriogena predhladilna okolja in se lahko uporabljajo za zamenjavo tekočega helija. Utekočinjenje vodika zahteva ravnanje s toploto pretvorbe med orto- in para-vodikom ter krepitev tesnjenja.