清华大学动力工程及工程热物理一级学科，下设“工程热物理”、“热能工程”、“动力机械与工程”、“流体机械与工程”四个二级学科，其中“工程热物理”、“热能工程”、“动力机械与工程”三个学科是国家重点学科。1998年经国家批准授权，成为以“动力工程及工程热物理”一级学科招收博士生并授学位的单位，并开始在制冷与低温工程方向上进行相关研究工作和研究生培养。目前清华大学动力工程及工程热物理一级学科拥有院士5名，其中，中科院院士2人，中国工程院院士3人。
制冷与低温工程是热能系工程热物理研究所的学科方向之一。涉及制冷及低温工程方向相关研究工作的在职教师5人，其中，教授4名（全部为博士生导师），副教授1名，均具有博士学位。姜培学教授、段远源教授为国家杰出青年基金获得者，段远源教授为全国百篇优秀博士学位论文获得者，史琳教授为中国青年科技奖获得者。目前在读博士研究生10名。年均发表学术论文约60篇，其中，SCI收录论文10篇左右。
20余年的研究积累，清华大学“985”和“211工程”重点建设投资，为清华大学制冷及低温学科方向研究深化并不断取得创新性成果奠定了良好基础。主要研究方向有：1）制冷工质热物性及新型制冷剂；2）冷凝、蒸发传热强化与高效换热器；3）采用环保及天然制冷剂的热泵、空调系统；4）制冷及低温系统的传热及新型强化传热技术等。目前，已建成多套科研实验装置，包括国际先进水平的流体工质热物性实验台、相变传热特性试验台、水-水中高温热泵试验台、纳米流体性质及纳米流体传热实验台、跨临界CO2制冷系统试验台、材料相容性和油溶性实验台、结霜性能实验台、污水热泵实验台等。