El papel del sistema de refrigeración es mantener la temperatura óptima del motor. El motor frío no funciona completamente, podemos observarlo especialmente en invierno con motores de encendido por compresión. La temperatura correcta del motor tiene una influencia significativa sobre el estado de la mezcla de combustible y aire y su combustión. Las temperaturas de funcionamiento más bajas interrumpen el proceso de combustión y provocan mayores emisiones de hidrocarburos y monóxido de carbono. La temperatura óptima para el refrigerante es de 85-90 grados Celsius, medida a la salida del motor.
La parte más importante del sistema de refrigeración es el radiador, que está diseñado para drenar el calor del fluido del motor. El flujo de refrigerante se hace posible por la bomba de agua ubicada en el motor, el impulsor de la cual penetra en el interior del motor, que se inicia la circulación del líquido. El líquido expulsado desde el motor se dirige directamente al radiador. El líquido en él pierde calor a través de la ráfaga de aire que cae en él. Si el aire exterior no enfría el líquido a la temperatura óptima, el refrigerador soporta el ventilador, generalmente eléctricamente, cuando la temperatura del líquido alcanza el punto de ebullición. El líquido enfriado vuelve al circuito, va al motor y comienza otro ciclo.