设备运行时，管外表面水膜的蒸发使得空气穿过管束后湿度大大增加而接近饱和状态，轴流风机将湿空气抽吸并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器，除去湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气。
因为轴流风机位于设备上部，向上抽吸空气时在轴流风机下部形成了负压区域，加速管外表面水膜的蒸发，所以强化了管外传热。
在运行过程中，软水在管内流动，空气、冷却水走管外，空气由下往动，喷淋水则由上向下流动，冷却水、空气与软水为交叉错流形式，而冷却水与空气为逆流形式。就整个流程的布置而言，也强化了传热传质的过程。
蒸发式空冷器作为热交换的制冷设备，风机的设置是影响制冷效率的重要因素。风机的设置通常是安装在空冷器的顶部，带动气体网动。风机的使用在转速、噪音控制、故障、风量上有着非常多的要求。大效率的保障就是在可控制转速上达到大的风量。
工作流体（水或其他液体），在热源以及蒸发式空冷器的盘管内进行循环。工作流体的热量流经盘管壁以显热换热的方式传递给流经盘管外表面的水中。吸收热量的水落入水盘，通过喷淋泵，经喷淋水管到达喷嘴。空气和水直接接触，一小部分水蒸发，在这个蒸发过程中，喷淋水将热量以潜热换热的方式传递给流过机组的空气，饱和的气流通过通风机传递到空气中，从而将热量消散，喷淋水被冷却后淋向盘管，如此循环。
