一套典型的水冷散熱系統具有以下部件：水冷塊、循環液、水泵、管道和水箱或換熱器。水冷塊是一個內部留有水道的金屬塊，由銅或鋁制成，與CPU接觸并將吸收CPU的熱量。循環液由水泵的作用在循環的管路中流動，如果液體是水，就是我們俗稱的水冷系統。吸收了CPU熱量的液體就會從CPU上的水冷塊中流走，而新的低溫的循環液將繼續吸收CPU的熱量。水管連接水泵、水冷塊和水箱，其作用是讓循環液在一個密閉的通道中循環流動而不外漏，讓液冷散熱系統正常工作。水箱用來存儲循環液，換熱器就是一個類似散熱片的裝置，循環液將熱量傳遞給具有大表面積的散熱片，散熱片上的風扇則將流入空氣的熱量帶走。

水冷這種昂貴而復雜的散熱方式對于PC來說是強的可操作型散熱器（液氮等制冷方式無法付諸于實際使用），具有探索精神的超頻玩家幾年前就已經開始使用它創造超頻極限紀錄，產品本身也從早期的自制型轉變到由廠商設計定型批量生產，并且進入零售渠道銷售。隨著生產規模的擴大以及設計制造經驗的逐漸積累，目前我們已經能購買到相當便宜的水冷散熱器，它們的身價已經不再會是想當初那樣甚至超過用戶CPU和主板價格總和，并且除了價格方面的誘惑力之外，新的水冷散熱產品的人性化設計也有長足的進步，種種原因促成了如今水冷散熱器能夠進入普通DIY玩家機箱內的態勢。

水冷散熱與風冷散熱其本質是相同的，只是水冷利用循環液將CPU的熱量從水冷塊中搬運到換熱器上再散發出去，代替了風冷散熱的均質金屬或者熱管，其中的換熱器部分又幾乎是風冷散熱器的翻版。

水冷散熱系統大的特點有兩個：均衡CPU的熱量和低噪聲工作。由于水的比熱容超大，因此能夠吸收大量的熱量而保持溫度不會明顯的變化，水冷系統中CPU的溫度能夠得到好的控制，突發的操作都不會引起CPU內部溫度瞬間大幅度的變化，由于換熱器的表面積很大，所以只需要低轉速的風扇對其進行散熱就能起到不錯的效果，因此水冷大多搭配轉速較低的風扇，此外，水泵的工作噪聲一般也不會很明顯，這樣整體的散熱系統與風冷系統相比就非常的安靜了。

眾所周知，高溫是集成電路的大敵。高溫不但會導致系統運行不穩，使用壽命縮短，甚至有可能使某些部件燒毀。導致高溫的熱量不是來自計算機外，而是計算機內部。散熱器的作用就是將這些熱量吸收，計算機部件的溫度正常。 散熱器的種類非常多，CPU、顯卡、主板芯片組、硬盤、機箱、電源甚至光驅和內存都會需要散熱器，這些不同的散熱器是不能混用的，而其中常接觸的就是CPU的散熱器。細分散熱方式，可以分為風冷，熱管，水冷，半導體制冷，壓縮機制冷等等。

新一代水冷與舊水冷相比原理并沒有變化，但制作工藝卻大幅度提升，大多注重全密閉式的設計，而且內地與港臺個人DIY作品間的差別也越來越少，這與互聯網的推廣不無關系，上個世紀的水冷主要集中在少數能上網的發燒友中，隨著網絡的普及，越來越多的能人異士紛紛出現，行業范圍遠遠跨越了電腦及其相關行業，精通于金屬加工的朋友不勝枚舉，制作這種水冷散熱器更加方便，而且更加美觀、實用、可靠，此外，越來越多的喜歡水冷的朋友可以在各個論壇中各抒己見，這樣也推動了水冷工藝的進步，顯然是互聯網促進了水冷產品的進步，同時也為產品的推廣奠定了基礎。