เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนจัด จำเป็นต้องกระจายชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องรอบๆ ห้องเผาไหม้เครื่องยนต์ เช่น ฝาสูบ ซับสูบ วาล์ว และเสื้อสูบทั้งหมด ในปัจจุบัน ระบบระบายความร้อนของรถยนต์ส่วนใหญ่อาศัยการไหลเวียนของน้ำมันเพื่อนำความร้อนภายในออกไปทันเวลาและถ่ายเทไปยังลำตัวเครื่อง จากนั้นจึงกระจายความร้อนผ่านอากาศ การไหลเวียนของน้ำ และหม้อน้ำ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การระบายความร้อนของเครื่องยนต์มีสามวิธี ได้แก่ การระบายความร้อนด้วยน้ำ การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน และการระบายความร้อนด้วยอากาศ
ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำโดยทั่วไปประกอบด้วยหม้อน้ำ, เครื่องควบคุมอุณหภูมิ, ปั๊มน้ำ, ช่องน้ำในกระบอกสูบ, ช่องน้ำในฝาสูบ, พัดลมและส่วนประกอบอื่นๆ หม้อน้ำรถยนต์เป็นส่วนประกอบในการทำความเย็นที่สำคัญในระบบระบายความร้อนของรถยนต์ โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นรูปแบบการไหลตามยาวและรูปแบบการไหลตามขวางตามทิศทางการไหลของน้ำหล่อเย็น ตามโครงสร้างของแกนระบายความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: แกนระบายความร้อนแบบแบ่งส่วน, แกนระบายความร้อนแบบแถบท่อและแกนระบายความร้อนแบบแผ่นเรียบ ตามวัสดุแล้ว มีหม้อน้ำอลูมิเนียม (ส่วนใหญ่สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล) และหม้อน้ำทองแดง (ส่วนใหญ่สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ขนาดใหญ่)
