低温微量润滑是将低温空气、氮气、二氧化碳等低温压缩气体通过特殊结构与极微量的润滑油混合气化后，形成微米级的油雾状液滴，喷射到加工面，对刀具和工件之间的加工部位进行有效的冷却和润滑，可以带走大部分热量。但润滑油给油速度一般为10ml/h～200ml/h。由于常规的微量润滑（mql）在高速切削难加工材料时，切削区温度过高会使刀具表面的润滑膜失去润滑效果，若采用有效的降温手段则可进一步提高微量润滑（mql）的润滑效果，同时还能起到降低切削温度，避免润滑油膜高温损坏的作用。低温微量润滑（mql）系统如图所示，主要由低温冷风和微量润滑油两部分构成。
微量润滑油通过微量供给装置与高压高速气流混合后，在加工面表面形成润滑油膜，有效减小刀具与工件之间、刀具与切屑之间的摩擦，降低切削力；低温压缩气体的主要作用是冷却和排屑，降低切削温度的同时还有助于增强润滑油的润滑效果。冷却效应主要是通过高压下高速流动的油雾引起的剧烈对流作用产生的。通过降低压缩气体的温度，一方面提高切削区换热的强度，改善换热效果；另一方面，换热效果的提高又可以使润滑液滴形成的润滑膜进一步保持润滑能力，从而降低刀具磨损，提高刀具的耐用度。低温微量润滑（mql）系统受到很多影响因素的交互作用，不同工艺、不同刀具、不同工件材料和不同工艺系统设置（包括润滑油性质与用量、压缩气体压力与温度等）所表现出的切削加工性能有明显的差异。低温微量润滑（mql）工艺系统对切削加工性能的影响最大，其次是加工条件，如工件材料、刀具系统以及切削参数等。