Hệ thống làm mát chủ yếu được chia thành hai loại: làm mát không khí và làm mát nước. Hệ thống làm mát không khí làm mát các phần nhiệt độ- của động cơ bằng cách tiêu tán trực tiếp nhiệt vào khí quyển; Trong khi hệ thống làm mát nước trước tiên chuyển nhiệt sang chất làm mát, và sau đó chất làm mát sẽ tiêu tan nhiệt vào khí quyển. Hệ thống làm mát nước được sử dụng rộng rãi trong động cơ ô tô vì những ưu điểm của nó như làm mát đồng đều, hiệu ứng tốt và tiếng ồn chạy động cơ thấp. Trong hệ thống làm mát nước, nhiệt độ của chất làm mát nên được duy trì trong khoảng 80 ~ 90 độ để đảm bảo hoạt động bình thường của động cơ.
Hệ thống làm mát không khí chủ yếu dựa vào không khí là môi trường làm mát và nhiệt của tản nhiệt bị tiêu tan vào khí quyển thông qua luồng không khí. Hệ thống này chủ yếu bao gồm các thành phần như quạt, hướng dẫn không khí, tản nhiệt, hướng dẫn không khí xi lanh và bộ chia, cùng nhau tạo thành một hệ thống tản nhiệt hiệu quả.
Khối xi lanh và đầu xi lanh của không khí - Động cơ làm mát đều được trang bị tản nhiệt, và hai bộ phận này thường được đúc riêng và lắp ráp lại với nhau. Đầu xi lanh được làm bằng hợp kim nhôm và được trang bị tản nhiệt dài hơn vì nhiệt độ cao nhất. Để tăng cường hiệu ứng làm mát và đảm bảo tính đồng nhất của việc làm mát, hệ thống làm mát không khí cũng được trang bị hướng dẫn không khí và bộ chia. Vị trí của quạt thay đổi tùy theo thiết kế của động cơ. Nó có thể được đặt ở giữa phía trước của động cơ hoặc được lắp đặt ở phía trước của các hàng xi lanh bên trái và phải.
Ưu điểm của hệ thống làm mát không khí là cấu trúc đơn giản, hoạt động đáng tin cậy, trọng lượng nhẹ, sưởi ấm nhanh và kinh tế. Điều này làm cho nó đặc biệt phù hợp để sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao như sa mạc và môi trường lạnh như vùng cực. Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như khó khăn trong việc điều chỉnh chính xác hiệu ứng làm mát, tiêu thụ năng lượng cao và tiếng ồn trong quá trình hoạt động. Do đó, phương pháp làm mát này chủ yếu được sử dụng trong một số - ô tô dịch chuyển và động cơ ô tô quân sự.
Mặt khác, hệ thống làm mát nước sử dụng chất làm mát (hoặc nước) làm môi trường làm mát. Trong quá trình hoạt động của động cơ, chất làm mát sẽ lưu thông liên tục, hấp thụ nhiệt dư từ áo nước của động cơ, và sau đó tiêu tán nó vào khí quyển. Theo phương pháp lưu thông của chất làm mát, hệ thống làm mát nước có thể được chia thành ba loại: bay hơi, lưu thông tự nhiên và lưu thông cưỡng bức. Hiện tại, hệ thống làm mát nước lưu thông cưỡng bức thường được sử dụng trong ô tô, dựa trên ổ đĩa của máy bơm nước để buộc chất làm mát phải lưu thông trong động cơ.