本实用新型公开了一种多级冷却的空气处理器，包括机箱，在机箱内设置制冷系统，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件，其特征在于，在机箱内设置包括进风腔、风处理腔、排风腔的内风道，环境空气在内风道与机箱外环境之间由鼓风机驱动循环；还包括至少两组并联的制冷支路，每一制冷支路均包括所述蒸发器和节流元件；所述蒸发器设置在风处理腔或排风腔内；所述风处理腔或排风腔内设置空气消毒组件；所述压缩机和冷凝器设置在进风腔里。空气处理器先将空气加热，高温消毒，然后通过并排在风道内腔的三个蒸发器逐级冷却降温，至经高温消毒处理的空气降至常温状态。本实用新型的机箱结构紧凑，布局合理，节能效果好。