低温推进剂一般是指液氢/液氧推进剂，液氢/液氧低温推进剂被认为是目前进入空间及轨道转移最经济、效率最高的化学推进剂，但其沸点低，低温推进剂长期在轨蒸发量控制及贮箱压力控制等成为核心技术难题。低温推进剂具有比冲高、无毒、无污染的特性，液氢/液氧比冲为4500m/s，被认为是进入空间及轨道转移最经济、效率最高的化学推进剂。设置在轨加注站，可使低温推进剂具备在轨补给能力，一方面可以将进入轨道的推进剂替代为有效载荷，成倍提高火箭的运载能力，拓展任务规模；另一方面，如果任务规模不变，将原本需要在地面上加注所需的推进剂改为在轨加注方案，会使运载火箭的起飞规模成倍减小，相对于地面发射直接入轨的进入空间方式，低温推进剂空间加注具有显著优势。
低温推进剂热管理中被动 热防护主要通过隔热措施减少与外界的热量传递，或采用消耗自身的方法实现热量的转移。被动热防护技术低温推进剂热管理中常采用的有效方法包括众多的单项技术，如多层隔热技术、遮阳板技术、连接结构隔热设计、流体混合技术、热力学排气技术、蒸汽冷却屏技术、仲氢制冷技术、低温推进剂过冷技术等。被动热防护技术可以减少低温推进剂的损失，但是无法避免低温推 进 剂蒸汽的排 放。针对必须排放蒸汽的利用，目前主要有燃料电池方案、再冷凝方案，也可以采用集气瓶收集用于贮箱内的自增压和航天器的姿态控制。因此，要实现无损贮存必须采用主动制冷。
低温推进剂的长期贮存不可避免受到外界漏热的影响，这一部分的热量会使推进剂温度升高而汽化，造成推进剂的损失。要实现低温推进剂的无损长期贮存，必须采用主动制冷技术。主动制冷通常采用低温制冷机对低温推进剂进行冷却，从而达到降温的目的。低温制冷机中的G-M制冷机、斯特林制冷机和脉管制冷机均可以达到液氢温度，并在20K温区有一定的制冷量，可以用来冷凝气体和冷却液体。主动制冷技术采用的低温制冷机在液氢温度下工作效率很低，需要消耗大量的电能才能转移部分热量。因此，使用低温制冷机的前提是贮箱已具备良好的绝热能力，确保外界漏热量与制冷机的制冷量处于同一水平，并且能够为制冷机提供充足的电源。主动制冷技术包括：制冷机直接冷凝氢气、制冷机直接冷却液氢、制冷机直接冷却贮箱等技术。
氢氧推进剂的高比冲使其在上面级火箭应用广泛，新思界
产业研究中心出具的《
2020-2025年中国低温推进剂行业市场深度调研及发展前景预测报告 》显示，我国虽在CZ-3和CZ-5上使用了氢氧推进剂，但是因为贮氢技术不过关，未能够发展出氢氧上面级火箭。美国的Centaur上面级，以及正在研发的Ares V上地球出发级（EDS）均能够实现在轨数小时以上的工作，可以直接将地球卫星送入地球同步轨道。俄罗斯质子号和安加拉号的KVRB上面级、欧空局阿里安5（Ariane V）的ESC系列上面级也能实现类似功能。解决在轨长期贮氢技术后，可以将CZ-3A第三级或者CZ-5第二级直接发展成为我国的上面级火箭。
