水冷エンジンは、ブロック・ヘッドの内部に水路を通して、そこに水を循環させることでエンジンの熱を吸収し、ラジエターで冷やして100℃以下に保つ。空冷式より効率が良く、エンジン本体も小さく出来るので、自動車用エンジンの主流である。 エンジンは燃焼によって高熱を発生するが、連続して運転するためには走りながら冷却しなければならない。高性能なエンジンほど冷却は重要になる。