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。
液冷还有一个很重要的好处就是液体的热容量大，温升慢，有利于计算机在出现突发事件时确保不会瞬间烧毁CPU。
从开机后，温度缓慢上升，而风冷的温度是很快上升到一个稳定值，而在CPU有大型运算等突发事件时，尖峰可能会瞬间突破CPU的温度上限。而液冷则可以将这个尖峰很好的过滤掉，CPU的安全。
冷却液，全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液，防冻液可以防止寒冷季节停车时冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机气缸体，但是我们要纠正一个误解，防冻液不仅仅是冬天用的，它应该全年使用，汽车正常的保养项目中，每行驶一年，需更换发动机防冻液。
用冷却液时，其冰点要低于环境低温度10℃左右。汽车配件市场上的冷却液种类多，“冷却液”实际上只是“防冻液”，大多使用醇和水混合后添加色素制成，其内无任何冷却液应该具有的添加剂，其沸点在90℃左右，腐蚀性较强，易导致发动机过热现象的发生。
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。
