内燃机在运行时变得非常热，由于许多金属部件快速移动并在发动机内部摩擦在一起，所有这些摩擦产生了大量的热量，发动机依靠冷却液来保持这些部件冷却，因此它们不会过热，但是，冷却液不仅可以保持冷却，来自金属部件的热量传递到冷却剂中，冷却剂除去这种热量的方法是通过散热器循环，散热器的功能是将这些热量从冷却剂中取出并将其放入风扇吹入的空气中，然后，冷却液循环回到发动机中并再次冷却部件。
散热器和水箱共同作为汽车的散热装置，就其材质来说，是金属不耐腐蚀，所以应避免其和酸碱等有腐蚀性的溶液接触，以免遭到损伤。对于汽车散热器来说，堵塞是很常见的故障，减免堵塞的发生，里面应注入软水，硬水需软化后再进行注入，以免产生水垢造成汽车散热器的堵塞。冬季天气寒冷，散热器容易结冰膨胀冻坏，所以应加入防冻液，避免水的结冰。在日常使用中应随时检查水位，要停机降温后加水。对汽车散热器进行加水时，应将水箱盖慢慢打开，车主等作业人员身体应尽量远离加水口，以免高压的高温油气喷出水口造成人员伤害。
为了避免发动机过热，燃烧室周围的零部件（缸套、缸盖、气门等）必须进行适当的冷却。内燃机的冷却装置有三种形式，水冷却、油冷却和空气冷却。汽车发动机冷却装置以水冷却为主，用气缸水道内的循环水冷却，把水道内受热的水引入散热器（水箱），通过风冷却后再返回到水道内。为了保证冷却效果，汽车冷却系统一般由散热器（1）、节温器（2）、水泵（3）、缸体水道（4）、缸盖水道（5）、风扇等组成。以轿车为例，散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。