一套典型的水冷散热系统具有以下部件：水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。水冷块是一个内部留有水道的金属块，由铜或铝制成，与CPU接触并将吸收CPU的热量。循环液由水泵的作用在循环的管路中流动，如果液体是水，就是我们俗称的水冷系统。吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流走，而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。水管连接水泵、水冷块和水箱，其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏，让液冷散热系统正常工作。水箱用来存储循环液，换热器就是一个类似散热片的装置，循环液将热量传递给具有大表面积的散热片，散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。
水冷散热与风冷散热其本质是相同的，只是水冷利用循环液将CPU的热量从水冷块中搬运到换热器上再散发出去，代替了风冷散热的均质金属或者热管，其中的换热器部分又几乎是风冷散热器的翻版。水冷散热系统大的特点有两个：均衡CPU的热量和低噪声工作。
酒精型冷却液是用乙醇作防冻剂，价格便宜，流动性好，配制工艺简单，但沸点较低、易挥发损失、冰点易升高、易燃等，现已逐渐被淘汰。
正确使用冷却液，可起到防腐蚀、防穴蚀渗漏、防散热器开锅，防水垢和防冻结等作用，能够使冷却系统始终处于佳的工作状态，发动机的正常工作温度。如果使用中不注意，将严重影响发动机正常工作性能和寿命，因此，在使用中应特别注意
汽车发动机冷却液主要由水、乙二醇和添加剂组成，而添加剂以腐蚀抑制剂为主。添加剂的主要作用是防腐，同时兼有防垢和抗泡作用。目前，汽车发动机冷却液的基础液主要是乙二醇，不同冷却液配方的差异在于采用了不同的腐蚀抑制体系。在水和乙二醇作为基液的前提条件下，冷却液配方研究的关键技术是腐蚀抑制剂的选择与复配。通常根据腐蚀抑制剂的组成，将冷却液分为无机盐型和有机酸型，其中，无机盐型又分磷酸盐型、胺型、硅酸盐型。
无机磷酸盐型缓蚀体系以磷酸盐和硼砂为主剂，不含硅酸盐。该体系对冷却系统中钢、铸铁有较好的保护作用，对铝也有一定保护作用，适合以钢、铸铁为主要材质的发动机冷却系统。但研究发现，磷酸盐在高温条件下对铝的保护作用减弱，硼砂还将促进铝合金传热腐蚀。因此，该体系不适合以铸铝合金为主要材质的发动机冷却系统。再者，磷酸盐会与硬水中的钙、镁离子结合形成絮状物沉淀，阻塞散热器盘管，造成冷却液流动不畅，产生过热现象;而且当水中磷酸根浓度超过10mg/kg时，即可产生富营养化，加重水质污染，不利于环保。因此，20世纪70年代后，发达国家对磷酸盐的使用加以严格限制，以磷酸盐为主剂的缓蚀体系逐渐被淘汰。
