發動機冷卻系的功用主要在于維持發動機在各種條件下均在最適宜的溫度下工作。不僅要保證發動機不能過熱，也要保證在冬季時發動機不能過冷。從而保證發動機工作可靠，使之具有良好的動力性，經濟性。

發動機的冷卻方式按照冷卻介質不同可分為風冷和水冷。通常來講，水冷式發動機在正常工作時，冷卻水的溫度大概在80℃~90℃之間，氣缸壁溫度大概在200℃~300℃之間，活塞頂部溫度在300℃~400℃之間，潤滑油的溫度在70℃~90℃之間；對于風冷式發動機，要保證鋁氣缸壁溫度在150℃~180℃之間，鋁氣缸蓋在160℃~200℃之間。

水冷式汽車發動機的冷卻系為強制循環水冷系，即利用水泵提高冷卻液的壓力，從而強制冷卻液在發動機內循環流動。基本組成有：水泵（主要是對冷卻液進行加壓）），散熱器（熱量交換場所）），冷卻風扇，冷卻強度調節裝置（百葉窗，節溫器，風扇離合器等），補償水桶，發動機機體和氣缸中的水套，暖風機（第二個散熱器，可以使能源得到充分利用）等。

風冷發動機，是以空氣作為冷卻介質。在它的氣缸及缸蓋的外壁上鑄造出一些散熱片，并利用冷卻風扇讓空氣高速吹過散熱片表面，從而帶走發動機散出的大量熱量, 使發動機得以冷卻。風冷式發動機具有結構簡單，質量輕，維護使用方便的優點，同時其對氣候變化適應性較強，起動比較快，而且還不需要散熱器。因此它在一些軍用汽車和少數載貨汽車上被使用。

汽車發動機風冷系的組成包括：氣缸蓋散熱片，缸體散熱片，風扇及皮帶輪，氣缸導流罩等