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。

隨著液冷散熱系統的批量生產，液冷散熱套裝的價格也到了平民可接受的范圍。發燒級玩家可以根據自己的需求按需組裝液冷設備，當然一般玩家還是推薦使用風冷套裝。 很多液冷廠家都提供了詳細的安裝教程。

水冷散熱器的散熱性能與其中散熱液(水或其他液體)流速成正比，制冷液的流速又與制冷系統水泵功率相關。而且水的熱容量大,這就使得水冷制冷系統有著很好的熱負載能力。相當于風冷系統的5倍,導致的直接好處就是CPU工作溫度曲線非常平緩。比如，使用風冷散熱器的系統在運行CPU負載較大的程序時會在短時間內出現溫度熱尖峰，或有可能超出CPU警戒溫度，而水冷散熱系統則由于熱容量大，熱波動相對要小得多。

從水冷散熱原理來看，可以分為主動式水冷和被動式水冷兩大類。主動式水冷除了在具備水冷散熱器全部配件外，另外還需要安裝散熱風扇來輔助散熱，這樣能夠使散熱效果得到不小的提升，這一水冷方式適合發燒DIY超頻玩家使用。被動式水冷則不安裝任何散熱風扇，只靠水冷散熱器本身來進行散熱，多是增加一些散熱片來輔助散熱，該水冷方式比主動式水冷效果差一些，但可以做到完全靜音效果，適合主流DIY超頻用戶采用。

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。

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。