水冷散熱器的水冷係統一般由以下幾部分構成：熱交換器、循環係統、水箱、水泵和水，根據需要還可以增加散熱結構。

       而水因為其物理屬性，導熱性並不比金屬好（風扇製冷通過金屬導熱），但是，流動的水就會有很好的導熱性，也就是說，水冷散熱器的散熱性能與其中散熱液（水或其他液體）流速成正比，製冷液的流速又與製冷係統水泵功率相關。而且水的熱容量大，這就使得水冷製冷係統有著很好的熱負載能力。導致的直接好處就是CPU工作溫度曲線比較平緩。比如，使用風冷散熱器的係統在運行CPU負載較大的程序時會在短時間內出現溫度熱峰，或有可能大於CPU警戒溫度，而水冷散熱器的散熱係統則由於熱容量大，熱波動相對要小得多。