汽車冷卻水系統主要由水泵、散熱器、冷卻風扇、節溫器、補償水桶、發動機機體和氣缸蓋中的水套及其它附屬設備組成。

水泵對冷卻液加壓，確保其在系統中循環，汽車發動機常用離心式水泵。

散熱器由進水室、出水室及散熱器芯構成，是熱交換器，冷卻液在芯內流動，空氣在芯外通過。

冷卻風扇旋轉時吸進空氣，增強散熱器散熱能力，在車輛慢速和原地運行時幫助散熱，其啟動由水溫感應器控制。

節溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門，根據冷卻液溫度高低，決定其通向散熱器的通道開閉。

補償水桶在冷卻液受熱膨脹時接收部分冷卻液，降溫時部分冷卻液又被吸回散熱器，防止冷卻液溢失。

此外，還有水溫感應器，當發動機進水溫度超過 90℃時接通風扇電路。

蓄液罐用于補充冷卻液和緩沖“熱脹冷縮”變化，不能加液過滿。

采暖裝置在車內，一般不出問題，在發動機過熱緊急情況下打開暖氣對降溫有幫助。

冷卻液，又稱防凍液，由防凍添加劑、防蝕添加劑和水混合而成，具有防凍、防蝕、熱傳導和不變質等性能，主要成分是乙二醇，用水最好是軟水，還含有泡沫抑制劑。