przy użyciu spowalniania Starka do temperatury poniżej 1 K) gazu atomów, jonów lub cząsteczek (utrzymywanych w pułapce magnetycznej lub magneto-optycznej) w kontakcie z gazem ultrazimnych atomów (schłodzonych do temperatury poniżej 1 mK lub nawet poniżej 1 μK) oraz następującej po tym samoczynnie termalizacji. Warunkiem koniecznym przeprowadzenia udanego sympatycznego chłodzenia jest odpowiednio duży stosunek przekrojów czynnych na zderzenia elastyczne do przekrojów czynnych na zderzenia nieelastyczne (przyjmuje się, że stosunek ten powinien wynosić minimum 100), w innym bowiem przypadku tempo grzania się gazu w związku z uwalnianiem się energii w zderzeniach nieelastycznych będzie większe niż szybkość chłodzenia wynikająca ze zderzeń z ultrazimnymi atomami.
Sympatyczne chłodzenie neutralnych cząsteczek daje nadzieję na możliwość otrzymania w sposób bezpośredni gazu ultrazimnych cząsteczek w podstawowym stanie rowibracyjnym, które następnie schłodzone do temperatur poniżej 1 μK z użyciem metody chłodzenia przez odparowanie pozwoliłoby otrzymać pierwszy kondensat