汽車水箱主要是由散熱器芯子、水管、散熱空氣葉片、上水箱及下水箱等組合而成。上水箱在散熱器上，由水管將上水箱與散熱器下面之水箱相連通，熱水由上而下流到下水箱時變為溫水，散熱空氣葉片則構成孔道，由風扇的抽吸及車子前進行駛時的相對風速，使大量的冷空氣經空氣孔道，將流經水管中冷卻水的熱量吸收，再發散于大氣中。
冷卻系統的功用是將引擎中多余而無用的熱量，從引擎中散發出去，使引擎在各種速率或行駛狀況下均能保持在正常溫度下運作。
水箱是水冷式引擎的熱交換器，以空氣對流冷卻之方式，維持引擎正常工作溫度。一旦水箱內的引擎冷卻水因高溫沸騰且汽化膨脹，壓力超過設定值時，由水箱蓋（A）溢出泄壓，造成冷卻水減少并防止冷卻系統管路爆裂。平時行車應注意儀表板上的引擎冷卻水溫度表指針是否正常。其他如引擎冷卻風扇故障而造成引擎冷卻水溫升高或冷卻系統管路泄漏亦可能造成冷卻水減少，在添加蒸餾水前請留意冷卻水減少的量及周期是否正常。