Le rôle du système de refroidissement est de maintenir la température optimale du moteur. Le moteur froid ne fonctionne pas complètement, on peut l'observer surtout en hiver avec des moteurs à allumage par compression. La bonne température du moteur a une influence significative sur l'état du mélange air-carburant et sa combustion. Des températures de fonctionnement inférieures interrompent le processus de combustion et provoquent des émissions d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone plus élevées. La température optimale pour le liquide de refroidissement est de 85-90 degrés Celsius, mesurée à la sortie du moteur.
La partie la plus importante du système de refroidissement est le radiateur, qui est conçu pour évacuer la chaleur du fluide du moteur. Le flux de liquide de refroidissement est possible grâce à la pompe à eau située sur le moteur, dont le rotor entre dans son intérieur, où il commence à circuler du liquide. Le liquide éjecté à partir du moteur est dirigé directement vers le radiateur. Il est dans le liquide de refroidissement perd de la chaleur à travers le courant d'air qui coule dedans. Si l'air extérieur ne refroidit pas le liquide à la température optimale, le refroidisseur prend en charge le ventilateur, généralement électriquement, lorsque la température du liquide atteint le point d'ébullition. Le liquide refroidi retourne au circuit, se dirige vers le moteur et démarre un autre cycle.