תפקידה של מערכת הקירור הוא לשלוח את החום שנספוג על ידי החלקים המחוממים בזמן כדי להבטיח שהמנוע יעבוד בטמפרטורה המתאימה ביותר. טמפרטורת העבודה הרגילה של נוזל קירור מנוע רכב היא 80 ~ 90 מעלות צלזיוס.

התרמוסטט משמש לשליטה על זרימת מי הקירור דרך הרדיאטור. התרמוסטט מותקן בערוץ של מחזור מי הקירור, ומותקן בדרך כלל ביציאה של ראש הצילינדר. בדרך כלל ישנם שני מסלולי זרימה במחזור של מי קירור במערכת הקירור, האחד הוא סירקולציה גדולה והשני הוא סירקולציה קטנה. המחזור הגדול הוא מחזור המים דרך הרדיאטור כאשר טמפרטורת המים גבוהה; והמחזור הקטן הוא כאשר טמפרטורת המים נמוכה, המים אינו עובר את הרדיאטור ואת זרימת המחזור, כך שטמפרטורת המים מגיעה במהירות לנורמה

כאשר האימפלר מסתובב, המים במשאבה מונעים על ידי האימפלר להסתובב יחד.תחת פעולת כוח צנטריפוגלי, המים נזרקים לקצה האימפלר, ולחץ צינור היציאה בכיוון המשיק של האימפלר על המעטפת נשלח אל מעיל המים של המנוע. במקביל, הלחץ ב- מרכז האימפלר מצטמצם, והמים בחלק התחתון של הרדיאטור נשאבים לתוך המשאבה דרך צינור הכניסה. פעולה רציפה כזו גורמת למי הקירור להסתובב ברציפות במערכת. אם המשאבה מפסיקה לעבוד בגלל תקלה, המערכת הקרה תסתובב ברציפות. אם המשאבה מפסיקה לעבוד בגלל תקלה, מי הקירור עדיין יכולים לזרום בין הלהבים ולבצע זרימה טבעית.