A vízhűtésnek két fő típusa ismert, a régebbi termoszifon-rendszerű és a mai kényszeráramoltatásos (szivattyús) hűtés.
A végtelenül egyszerű termoszifonos hűtés azon alapszik, hogy a hidegebb folyadék a nagyobb sűrűsége miatt igyekszik kiszorítani a meleget, ha a hideg van felül. Ez azt jelenti, hogy a hidegebb (hűtött) folyadék tömegközéppontját - vagyis magát a hűtőt - a motorban lévő meleg folyadék tömegközéppontjánál magasabbra kell helyezni.
Szivattyús hűtés esetén a hőmérséklet-szabályozás hasonló módon történik, mint a léghűtésű motorokon, de itt mindig van egy belső szabályozás is, ami a hűtőfolyadék áramlását befolyásolja.
Ezt a feladatot az un. termosztát látja el, aminek sok változata terjedt el. A legismertebb ezek közül azon alapszik, hogy egy könnyen táguló edénybe ("harmónikás csőbe") olyan folyadékot tesznek, aminek a forráspontja kb. 80 fok körül van. Amikor a hűtőfolyadék eléri ezt a hőmérsékletet, a gőzképződés megnyújtja a harmónikát, s az kinyit egy szelepet, ami zárt állapotban nem engedi, hogy a folyadék a hűtő felé menjen, az kénytelen visszafolyni a motorba. Van olyan termosztát is (jobb oldali), amelyik a szelepet tovább emelve el is zárja a szivattyú felé vezető csatornát: a teljes folyadékmennyiség kénytelen a hűtőn keresztül áramolni. Ez sokáig 95 fokos maximális hőmérsékletet jelentett. A 70-es évek eleje óta azonban ezt a határt 110 fokra növelték, ugyanis a nagyobb hőmérséklet-különbség kisebb méretű hűtőt igényel.
Ezek után különösen fontos lett, hogy a hűtőt lezáró hűtősapka megfelelően működjön. Ugyanis abban két szelep is van, az egyik - a kisebb - kifelé nyílik (túlnyomás esetén), a másik befelé (depresszió esetén). Van olyan hűtősapka is, amelyikben a kisebbik szelepet nem tartja alaphelyzetben zárva egy rugó, hanem ellenkezőleg, nyitva van egy ráakasztott, pontosan kiszámított méretű kis súly miatt.
Ez azt jelenti, hogy a hűtőben atmoszférikus nyomás van mindaddig, míg a gőzképződés meg nem indul. Akkor a kiáramló gőz magával rántja a szelepet, s az lezár. Maga a hűtő egyébként csőkötegből áll. Két típusa van: vízcsöves és légcsöves. Mint a nevük mutatja, az egyiknél (bal oldali ábra) a csőben ármalik a a folyadék, s körülötte a levegő, a másiknál fordítva. Az utóbbi a hatásosabb, de drágább.
A vízhűtés már régen nem azt jelenti, hogy a hűtőfolyadék tiszta víz. Annak ugyanis van egy kellemetlen tulajdonsága: télen megfagy. Ezért korán elkezdtek fagyálló folyadékot keverni a vízhez, igaz ezt a keveréket tavasszal elraktározták a következő télre. Kiderült azonban, hogy más problémák (pl. rozsdásodás) is járnak a vízzel, ezért ma már speciális adalékkal állítják elő a hűtőfolyadékot, amit csak két évenként cserélnek. Az adalék fő alkotó része sokáig etilén glikol volt, ami nagyon veszélyes méreg, ezért az utóbbi időben propilén glikolt alkalmaznak."