Los sistemas de enfriamiento regulan la temperatura del motor mediante la transferencia de calor, previniendo el sobrecalentamiento y manteniendo una eficiencia operativa óptima. Sus componentes incluyen radiadores, bombas de agua, termostatos y mangueras, todos circulando refrigerante a través del bloque del motor y la culata. Los radiadores disipan el calor a través de un núcleo y aletas, utilizando el flujo de aire generado por ventiladores accionados por el motor o eléctricos. Las bombas de agua crean la circulación del refrigerante, mientras que los termostatos regulan el flujo en función de la temperatura. Los sistemas modernos incorporan cada vez más ventiladores de enfriamiento controlados electrónicamente y bombas de agua de desplazamiento variable para una gestión térmica mejorada y una mayor economía de combustible.