A hűtőközeg betöltése a következő lépés. Ennél a munkafázisnál érdemes megkülönböztetnünk a folyamatot a hűtőközeg minősége szerint. Zeotróp közegek esetén csakis folyadék állapotú hűtőközeget lehet a rendszerbe tölteni, nemcsak az első üzembe helyezésnél, hanem a későbbi utántöltések során is.

Egyanyagú közegeknél és azeotróp blendeknél kisteljesítményű berendezések esetén a hűtőközeg- mennyiség nagyobb része a töltőpalack túlnyomásának és a berendezés vákuumértékének kiegyenlítődése révén kerül a rendszerbe, majd a kompresszorral történik a hűtőközeggőz beszívatása. Amennyiben nincs folyadékoldali csatlakozás, a szívó sarokszelep szervizcsonkjánál kell a hűtőközeget betölteni, kis adagokban. Ügyelni kell arra, hogy a kompresszorba ne kerüljön folyadék állapotú hűtőközeg. 

Nagyobb rendszereknél folyadékbetöltéssel kezdődik a munkafolyamat, aminek célja a nyomás növelése a környezeti nyomásnál nagyobbra. A betöltött folyadék elgőzölög, miközben hűti a rendszert. A töltést félbe kell szakítani és megvárni, míg visszaáll a környezetihez hasonló hőmérséklet. Ezután a kompresszort és az olajleválasztót ki kell zárni a rendszerből és folytatni a hűtőközeg-betöltést. Az utolsó, a teljes töltetre kiegészítő mennyiség betöltése történik hűtőközeggőz beszívatásával.

A hűtőközegtöltés kivitelezésekor különös gondot kell fordítani az ideiglenes csőkötések kialakítására a hűtőközegszökés megelőzése érdekében.