冷卻系統的作用是將發動機受熱部位吸收的部分熱量及時散發出去，以冷卻發動機，使其保持在常溫下工作。冷卻介質壹般分為風冷系統和水冷系統。隨著汽車發動機功率越來越大，對散熱的要求也越來越高。由於風冷系統很難達到均勻的散熱效果，容易導致部分部件過熱損壞發動機，散熱效率不如水冷系統，所以現在幾乎所有的汽車都采用水冷散熱系統。
冷卻系統的作用是保證發動機在所有工況下都工作在最合適的溫度。冷卻系統是否匹配和設置得當，將直接影響發動機的動力性能、使用壽命和燃油經濟性。所以冷卻系統在發動機中起著重要的作用。