膨胀机的效率是指实际膨胀制冷量与理想绝热等熵膨胀制冷量的比值。效率降低即实际制冷量的减小。效率的降低主要有以下几方面的原因引起：
1)保冷不良，外部有较多热量传入。膨胀机在低温状态下工作时，如果绝热材料质量不好，加上受潮，保冷性能就会下降，使膨胀机效率降低。因此，绝热材料应保持干燥，最好定期烘干或更换干燥的绝热材料。在需要经常检查的部位，如阀杆的安装孔等处，也应用绝热材料堵严。
2)气体泄漏。进、排气阀不严密；进、排气阀座压套顶丝过松；活塞皮碗不严；进、排气阀杆密封不严等，均可能造成漏气。漏气将造成部分气体不参与膨胀对外做功，从而减少了制冷量。因此，漏气对膨胀机的效率影响很大，严重时甚至使设备无法维持生产。所以在检修时要特别注意，检修后要仔细检查试压。对密封不严的皮碗、密封圈应及时更换。如果因气缸拉毛而漏气，应及时进行更换。
3)进、排气阀启闭滞后。进、排气阀开启滞后，往往是由于凸轮的磨损造成的；关闭滞后是由于弹簧拉力不足造成的。气阀启闭不正常，将影响膨胀机在一个循环中的做功过程，进而影响到制冷量。
4)进、排气阻力过大。当进、排气阀体的进、出气口与管路及气缸的进、出气口没对正时，将形成额外的阻力，造成气缸内进气压力降低，排气压力升高，制冷量减少。因此应注意尽量减少进、出口阻力。
5)摩擦热过大。如果皮碗太紧，摩擦力太大，将造成摩擦热传给气体而使制冷效率降低。这种现象往往发生在刚检修后。因此，在检修时应注意密封的松紧要适度。
6)余隙过大。它将使充气损失增加而减少单位气缸容积制冷量。因此，应将余隙调整在规定的范围。
