水冷散熱與風冷散熱其本質是相同的，只是水冷利用循環液將CPU的熱量從水冷塊中搬運到換熱器上再散發出去，代替了風冷散熱的均質金屬或者熱管，其中的換熱器部分又幾乎是風冷散熱器的翻版。水冷散熱系統的特點有兩個：均衡CPU的熱量和低噪聲工作。由于水的比熱容超大，因此能夠吸收大量的熱量而保持溫度不會明顯的變化，水冷系統中CPU的溫度能夠得到好的控制，突發的操作都不會引起CPU內部溫度瞬間大幅度的變化，由于換熱器的表面積很大，所以只需要低轉速的風扇對其進行散熱就能起到不錯的效果，因此水冷大多搭配轉速較低的風扇，此外，水泵的工作噪聲一般也不會很明顯，這樣整體的散熱系統與風冷系統相比就非常的安靜了。
水冷這種昂貴而復雜的散熱方式對于PC來說是可操作型散熱器（液氮等制冷方式無法付諸于實際使用），具有探索精神的超頻玩家幾年前就已經開始使用它創造超頻紀錄，產品本身也從早期的自制型轉變到由專業廠商設計定型批量生產，并且進入零售渠道銷售。隨著生產規模的擴大以及設計制造經驗的逐漸積累，目前我們已經能購買到相當便宜的有名水冷散熱器，它們的身價已經不再會是想當初那樣甚至超過用戶CPU和主板價格總和，并且除了價格方面的誘惑力之外，最新的水冷散熱產品的人性化設計也有長足的進步，種種原因促成了如今水冷散熱器能夠進入普通DIY玩家機箱內的態勢。
