水冷散熱系統利用泵使散熱管中的冷卻液循環并進行散熱。在散熱器上的吸熱部分（在液冷系統中稱之為吸熱盒）用于從電腦CPU、北橋、顯卡上吸收熱量。吸熱部分吸收的熱量通過在機身背面設計的散熱器排到主機外面。

當今個人計算機散熱領域中，風冷散熱器雖然基本脫離了高噪音暴力散熱的怪圈，但卻普遍朝著大體積，多熱管，還有超重量的方向發展，這對用戶在散熱器的實際使用和安裝方面帶來了很大不便，同時也對電腦配件的承重承壓能力帶來很大的考驗。鑒于上述后風冷時代所出現的困境，液冷散熱器漸漸的被廣大電腦用戶所接受。

一體式水冷真正的優勢在于它處理CPU瓦數的能力比任何風冷散熱器都要高得多，并且不受機箱內高溫的影響。如果用于低功率CPU，水冷散熱器在CPU降溫上并不比優良的風冷散熱器強多少。但當你使用產生大量熱量的或極度超頻CPU的時候，就算一個小小的DIY水冷系統都將讓CPU溫度保持在相當低的水平。分類

從水冷的安裝方式來看，又可以分為內置水冷和外置水冷兩種。對于內置水冷而言，主要由散熱器、水管、水泵、足夠的水源組成，這就注定了大部分水冷散熱系統“體積”較大，而且要求機箱內部空間足夠寬余。外置水冷散熱器方面，由于其散熱水箱以及水泵等工作元件全部安排在機箱之外，不僅減少了機箱內空間的占用，而且能夠獲得更好的散熱效果。

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，所以這部分的作用與風冷的散熱片的作用是相同的，不同之處就在于水冷塊留有循環液通過的水道而且是完全密閉的，這樣才能循環液不外漏而引起電器的短路。

水道全都遵循一個非常簡單的設計理念。一個銅或鋁片，上面有一些散熱片。水進入到這里，在里面按照一個模式四處流動，模式被設計為使流過含有熱量的水量大化。在純銅底坐上增加金屬隔板，將液體切割成N個部分進行充分制冷，通過吸收增加金屬隔板上的熱量來達到增加散熱面積的效果，對水流沒有任何約束。