Os protóns son guiados no anel do acelerador mediante un poderoso campo magnético proporcionado por correntes superconductoras. Os cables operan á temperatura de 1,9 K (uns -271°C), unha temperatura máis fría que a do espazo exterior.

O proceso consiste en facer circular o nitróxeno líquido dentro do corpo do Dipolo co fin de que a temperatura descenda ata o 80 K (-193 ºC). A continuación achégase helio líquido para pasar dos 80 K a 4 K. Finalmente, diminuindo a presión do helio ata 15 milibares, xérase a caída aos 1,9 K

Co colisor dividido en 8 sectores delimitados polos seus sistemas de acceso, o mesmo número de unidades costitúen o sistema de refrixeración do LHC.

Para o LHC, dous sistemas de refrixeración de 12 kW a 4.5 K, utilizados no antigo LEP, foron mellorados ata unha capacidade de 18 kW, e dous equipamentos non estándar de 18 kW foron instalados. Gas helio é enfriado ata 80 K mediante 10000 toneladas de nitróxeno líquido en superficie (o nitróxeno líquido non se inxecta directamente no LHC para evitar un posible accidente con mortes por asfixia en caso de fuga no tunel). Pero esta baixada de temperatura constitúe a primeira fase.

Para garantir a correcto comportamento dos compoñentes do acelerador , o helio debe ser enfriado aínda máis. Así, o helium a 4,5 K inxéctase nos dipolos (que pasan tamén a seren chamados "cold masses"), hasta llenarlos por completo. Esta es la segunda fase del proceso de enfriamento.

En la tercera y derradeira fase as unidades de refrixeración levaran ao gas nobre ata os 1,9 K (-271,3ºC). Para conseguir isto, o vapor de presión sobre o baño de helio ten que ser reducido.

Para baixar ata os 15 mbars de presióncompresores volumétricos a temperatura ambiente son combinados con compresores centrífugos hidrodinámicos que funcionan a esas baixas temperaturas (Cold Compression System - CSS). Cando o helio é enfriado a esa temperatura pasa a partir dos 2,17 K (–271,0 °C) a estado "superfluído", que entre outras notables propiedades ten a de posuir unha conductividade térmica alta, o que o fai ideal para sistemas de refrixeración moi grandes.   Distribuíndo o frío. A potencia frigorífica é distribuída mediante a enorme liña crioxénica (QRL). Para achegar o helio a esas baixas temperaturas, primeiro é almacenado en cinco tanques de distribución (QUI), que constitúen cinco "illas crioxénicas" instaladas nos accesos do túnel. A liña crioxénica ten o mesmo deseño que o colisionador, polo que en realidade dentro do tunel van en paralelo a instalación de distribución do helio e a do colisionador.

Estamos pois a falar do sistema refrixerador máis grande do mundo, con 27 km de longo.