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。

冷卻液是水冷式發動機正常工作的工作介質。
若發動機過熱，就會導致充氣效率降低，發動機功率下降；使早燃、爆燃傾向加大，過早損壞零部件；惡化運動件之間的潤滑，加劇其磨損等。
若發動機過冷，就會導致進入氣缸的混合氣品質差，使發動機功率下降，燃料消耗增加；燃燒生成物中的酸性物質腐蝕零部件；未燃的燃料沖刷和稀釋運動件表面的潤滑油膜，使其磨損加劇。這就要求使用者了解冷卻液的性能特點，掌握冷卻液的正確使用方法。
冷卻液由水、防凍劑、添加劑3部分組成，按防凍劑成分不同可分為酒精型、甘油型、乙二醇型等類型冷卻液。

對于傳統發動機，能夠發動機正常工作的冷卻液溫度值為80℃～90℃，但對于電控發動機，由于其高轉速、高壓縮比和高功率的工作特點，其機械負荷及熱負荷較大，摩擦熱較高，因而對冷卻液正常工作溫度的要求已提高到95℃～105℃。這與人們形成的傳統發動機冷卻水“正常水溫”觀點不同，需要人們轉變認識觀念。而且要注意冷卻液使用的連續性，那種只想在冬季使用的觀點是錯誤的，只知道冷卻液的防凍功能，而忽視了冷卻液的防腐、防沸、防垢等作用。