1. Přenos tepla z motoru do chladicí kapaliny: Motor při spalování vytváří ohromné množství tepla. Toto teplo se přenáší do chladicí kapaliny motoru (obvykle směs vody a nemrznoucí kapaliny) přes blok motoru a hlavu válců. Chladicí kapalina cirkuluje průchody v motoru a absorbuje toto teplo.
2. Oběh chladicí kapaliny: Vodní čerpadlo neustále cirkuluje tuto ohřátou chladicí kapalinu přes motor a poté do chladiče.
3. Odvod tepla v radiátoru: Radiátor je velká, tenká kovová konstrukce s mnoha malými kanály nebo trubicemi uvnitř. Tyto kanály jsou naplněny horkou chladicí kapalinou. Radiátor je navržen tak, aby maximalizoval svou povrchovou plochu, což umožňuje efektivní přenos tepla do okolního vzduchu.
4. Proud vzduchu: Vzduch je nasáván chladičem ventilátorem (často elektrickým, někdy poháněným řemenem od motoru) nebo dopředným pohybem vozidla (při vyšších rychlostech). Tento proud vzduchu přichází do kontaktu s horkou chladicí kapalinou v trubkách chladiče.
5. Přenos tepla do vzduchu: Teplo z chladicí kapaliny se přenáší do chladnějšího vzduchu proudícího přes žebra chladiče. K tomuto přenosu tepla dochází vedením (přenos tepla přímým kontaktem mezi chladicí kapalinou a kovem chladiče) a konvekcí (přenos tepla pohybem vzduchu). Velká plocha žeber chladiče výrazně zvyšuje účinnost tohoto přenosu tepla.
6. Chlazení chladicí kapaliny se vrací do motoru: Poté, co chladicí kapalina uvolní značné množství tepla do vzduchu, nyní chladnější chladicí kapalina proudí zpět do motoru a pokračuje v cyklu.
Stručně řečeno, chladič funguje jako výměník tepla, který přenáší teplo z horké chladicí kapaliny motoru do chladnějšího okolního vzduchu. Účinnost tohoto procesu závisí na několika faktorech, včetně konstrukce chladiče, množství proudícího vzduchu, vlastnostech chladicí kapaliny a okolní teplotě.