风冷
发动机的缸体上有很多散热片，可以增加与空气的接触面积；风冷发动机，是以空气作为冷却介质的发动机。它在气缸及缸盖的外壁铸造出一些散热片，并用冷却风扇使空气高速吹过散热片表面，带走发动机散出的热量, 使发动机冷却。风冷发动机是发动机的一种，具有结构简单，质量轻等特点。此发动机维护使用方便，对气候变化适应性强，起动快，不需要散热器等优点，因而被摩托车广泛采用。
特点：风冷发动机的特点是结构简单，质量轻。维护使用方便，对气候变化适应性强，起动快，不需要散热器。因此它被一些军用汽车和个别载货汽车采用。风冷发动机大量用于摩托车，使摩托车不必安装散热器。风冷发动机还用于缺水地区，因为它不用水作冷却介质。它的缺点是，缸体和缸盖刚度差，振动大，噪声大，容易过热。
水冷
发动机有一套冷却系统，依靠冷却液在发动机内不断循环带走热量。由于水的比热高，并且在零件与冷却介质间有良好的传热性能，因此现代汽车发动机大多采用水冷却。采用水作为冷却介质的发动机称为水冷发动机。冷却液也就是水，由水泵输送，流过发动机和水散热器。在汽车行驶时，利用迎风气流或通过风扇强制冷却流过散热器的水。冷却液（水）的温度由节温器的阀门调节。
水冷发动机的缸体内铸造有复杂的冷却水道（干式缸套），或与缸套形成冷却水道（湿式缸套），活塞在缸套内工作，热量通过缸套传递给水道中的冷却水来实施冷却。这种方式一般常用于四冲程发动机上。
特点：水冷是利用水(或防冻液)作为冷却介质带走发动机高温机件的热量,以保证发动机正常的工作温度。水冷却是由水泵、散热器、风扇、节温器、水套和水管等组成。水冷系统的冷却液在发动机的水套中,吸收高温机件的热量后温度升高,经散热器利用风扇和迎风气流进行冷却,随后又将冷却后的冷却液进入水套,进行循环冷却。冷却液的循环方式有两种：当发动机水温低于70℃时,节温器关闭,冷却液流经水泵-水套-节温器旁通管-水泵(不经散热器), 即小循环,这样有利于发动机启动后温度迅速上升；当发动机水温超过70℃时,节温器自动打开,冷却液流经水泵-水套-节温器开关阀-散热器-水泵,即大循环,以加强冷却效果。冷却液一般用软水,以减少散热器及水套内壁中沉积水垢,影响散热效果。在寒冷地区或冬季, 要使用防冻液。水冷却系统常设有辅助容器(也称膨胀箱),它与散热器相通,当冷却液受热膨胀形成蒸汽时,通过散热器盖上的蒸汽阀将溢出散热器的水和蒸汽储存起来,当冷却液降温收缩时,又可通过泄水阀补充给散热器。
水冷发动机的优点是:冷却效果好、冷却均匀、工作可靠、不受环境影响、噪声低,缺点是构造复杂、成本较高、故障率高及维修复杂。由于有风扇、水泵等耗能装置,故功率损耗大。
油冷发动机
油冷发动机，用润滑油冷却的内燃机。冷却和润滑用同一介质,简化了发动机结构。冷却热损失小,冷却系统消耗的能量少,有较高的热效率,可防止冷却液冰冻和沸腾以及缸套穴蚀等现象。
油冷式发动机是靠机油冷却的，发动机装了机油冷却器。机油冷却器的作用是冷却润滑油，保持油温在正常工作范围之内。在大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装用机油冷却器；
发动机运转时，由于机油粘度随温度升高而变稀，降低了润滑能力，因此，有些发动机装用了机油冷却器，其作用是降低机油温度，保持润滑油一定的粘度。机油冷却器布置在润滑系循环油路。
就是机油冷却，机油不止润滑一个功能，它还可以起到冷却，清洁，密封的作用；如果大功率发动机的话还有机油散热器。
优点：散热效果比风冷发动机好，故障率又比水冷发动机低，另外油冷发动机还能防止机油温度过高变稀，保障了机油对发动机的润滑能力。
缺点：因为机油的比热容比水小，所以油冷的散热能力不如水冷，另外由于机油散热器是直接在发动机里抽机油出来的，所以发动机的机油量需要加注更多。