水冷系统是使用水或防冻液(统称为冷却液)作为冷却介质，通过循环流动带走高温部件的热量，然后将热量散发到大气中的系统。其组成如下图所示。

其中，水套是直接铸造在气缸体和气缸盖中的空腔，通过橡胶软管与固定在发动机前端的散热器相连，形成封闭的冷却水循环通道；水泵则安装在水套和散热器之间。在发动机工作时，水套和散热器内装有冷却水，曲轴通过三角带带动水泵工作，从而使冷却水在水套和散热器之间循环。当冷却水流经气缸体和气缸盖中的水套时，带走发动机的热量来冷却发动机，而流经散热器时，则将热量辐射到大气中。