Praca wszystkich silników cieplnych wymaga transportu ciepła ze źródła do chłodnicy. Chłodzenia wymagają także silniki elektryczne.
Chłodzenie silnika spalinowego tłokowego Silniki spalinowe tłokowe najczęściej chłodzone są cieczą (woda, borygo etc.). Spalanie paliwa odbywa się w komorze spalania. Największe obciążenia cieplne występują w głowicy i górnej części bloku. Stąd też w najnowszych konstrukcjach jest odrębny układ chłodzenia głowicy i bloku silnika. Ciecz chłodząca przepływa więc przez kanały w głowicy i bloku silnika, następnie przewodami doprowadzana jest do chłodnicy, w której oddaje ciepło do powietrza. Często oprócz chłodnicy w obiegu wodnym instalowana jest również tzw. nagrzewnica, która służy do podgrzewania powietrza służącego do ogrzewania wnętrza samochodu.
Silniki chłodzone powietrzem są często spotykane w lotnictwie, a niektóre silniki (np. silnik gwiazdowy) prawie wyłącznie są chłodzone powietrzem. Starsze konstrukcje motoryzacyjne chłodzone były powietrzem, co znacznie upraszczało konstrukcję (brak pompy wodnej, chłodnicy) i produkcję silnika (łatwiejsze wykonanie bloku i głowicy), ograniczało też masę silnika. Jednakże chłodzenie powietrzne jest znacznie mniej efektywne niż chłodzenie wodne, tj. umożliwia odebranie mniejszych ilości ciepła.