Składa się z pompy wodnej, chłodnicy, wentylatora chłodzącego, termostatu, kompensacyjnego zbiornika wody, płaszcza wodnego w bloku silnika i głowicy cylindrów oraz innych urządzeń pomocniczych.
(1) Pompa wodna: tłoczy płyn chłodzący pod ciśnieniem, aby zapewnić jego cyrkulację w układzie chłodzenia. Odśrodkowe pompy wodne są szeroko stosowane w silnikach samochodowych. (2) Chłodnica: Składa się z trzech części: komory wlotowej wody, komory wylotowej wody i rdzenia chłodnicy. Płyn chłodzący przepływa przez rdzeń chłodnicy, a powietrze przechodzi na zewnątrz rdzenia chłodnicy. Gorący płyn chłodzący ochładza się, oddając ciepło do powietrza, a zimne powietrze nagrzewa się, pochłaniając ciepło rozpraszane przez płyn chłodzący. Dlatego grzejnik jest wymiennikiem ciepła.
(3) Wentylator chłodzący: Kiedy wentylator się obraca, zasysa powietrze i przepuszcza je przez chłodnicę, aby zwiększyć zdolność chłodnicy do odprowadzania ciepła i przyspieszyć chłodzenie płynu chłodzącego.
(4) Termostat: Jest to zawór sterujący ścieżką przepływu chłodziwa. Otwiera lub zamyka kanał doprowadzający płyn chłodzący do chłodnicy w zależności od temperatury płynu chłodzącego.
(5) Zbiornik wody kompensacyjnej: Gdy płyn chłodzący rozszerza się pod wpływem ciepła, część płynu chłodzącego wpływa do zbiornika wody kompensacyjnej; a kiedy płyn chłodzący ostygnie, jego część jest zasysana z powrotem do chłodnicy, dzięki czemu płyn chłodzący nie będzie się przelewał.
