Kad dzinējs darbojas, gāzu temperatūra cilindrā var sasniegt pat 1727-2527 grādus. Ja dzinēja sastāvdaļas netiek nekavējoties atdzesētas, tās pārkarst, īpaši tās, kas ir tiešā saskarē ar karstajām gāzēm. Termiskā izplešanās var ietekmēt pareizos attālumus, izraisot kustīgo daļu aizsprostojumu vai pat aizķeršanos. Augsta temperatūra var arī samazināt dzinēja sastāvdaļu mehānisko izturību un padarīt smērvielas neefektīvas. Dzesēšanas sistēmas galvenā funkcija ir izkliedēt daļu siltuma, ko absorbē sakarsušie komponenti, nodrošinot dzinēja darbību optimālā temperatūrā. Dzesēšanas sistēmas var iedalīt kategorijās ar gaisa-dzesēšanu vai ūdens-dzesēšanu atkarībā no dzesēšanas vides. Ar gaisu{10}}dzesētas sistēmas izkliedē siltumu tieši no augstas temperatūras dzinēja komponentiem uz atmosfēru. Ar ūdeni dzesētās sistēmas šo siltumu nodod dzesēšanas ūdenim un pēc tam izkliedē atmosfērā.
Tā kā lielākajā daļā transportlīdzekļu tiek izmantoti ar ūdeni{0}}dzesēti dzinēji, šajā rakstā galvenā uzmanība ir pievērsta ūdens-dzesēšanas dzinēju dzesēšanas ciklam. Ar ūdeni{3}}dzesēta dzinēja dzesēšanas ciklu var iedalīt “mazā ciklā” un “lielajā ciklā”. "Mazā cilpa" attiecas uz dzesēšanas ūdeni, kas cirkulē tikai dzinējā, savukārt "lielā cilpa" cirkulē dzesēšanas ūdeni starp dzinēju un siltummaini (radiatoru). Kāpēc ir vajadzīgas šīs divas cilpas? Kad dzinējs ir auksts, neliels daudzums dzesēšanas ūdens cirkulē caur dzinēju, lai ātri sasniegtu darba temperatūru. Kad dzinējs sasniedz darba temperatūru, atveras temperatūras regulēšanas vārsts (pazīstams kā "ūdens bruņurupucis"), kas kontrolē pāreju starp lielo un mazo cilpu, ļaujot dzesēšanas ūdenim ieplūst radiatorā, kur gaiss var noņemt siltumu. Jo augstāka ir motora temperatūra, jo vairāk ūdens bruņurupucis atveras, palielinot dzesēšanas ūdens plūsmas ātrumu un noņemot vairāk siltuma. Dzesēšanas ūdens cirkulāciju vada ūdens sūknis, ko darbina dzinēja ātrums. Tāpēc, jo lielāks ir dzinēja apgriezienu skaits, jo efektīvāks ir ūdens sūknis.
