汽车冷却系统的主要作用是将热量散发到空气中以防止发动机过热。汽车中的发动机在适当的高温状态下运行状况最好，如果发动机变冷，就会加快组件的磨损，从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。
汽车冷却系统的组成主要为：
1、冷却液：冷却液又称为防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。
2、节温器：节温器是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。
3、水泵：水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流动。
4、散热器：汽车散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器外通过。
5、散热风扇：在慢速和原地运行时，风扇转动帮助散热器散热。
6、水温感应器：当发动机进水温度超出90°C以上，水温感应器将接通风扇电路。
冷却系统大小循环路线图 大循环：当发动机水温高于86°C时，节温器主阀门打开，旁通阀关闭。冷却水全部由主阀门进入散热器散热，水温迅速降低，然后再由水泵送入气缸体水套。这种循环方式称为大循环。
小循环：当发动机水温低于76°C时，节温器主阀门关闭，旁通阀打开，气缸盖至散热器的冷却水通道被切断。冷却水由气缸盖水套流出，经过节温器旁通阀、旁通管进入水泵，并经水泵送入气缸体水套。由于冷却水不经散热器散热，可使发动机温度迅速提高。这种循环方式称为小循环。