一、强制循环式
利用水泵迫使冷却水在水套和散热器之间不断地进行循环达到散热目的。这种冷却方式工作比较可靠，冷却水循环流动得快，散热能力强，水箱容积小，一般发动机多采用这种冷却方式。
二、蒸发式
气缸体与气缸盖水套和水箱直接相通，水箱口敞开通大气，冷却水吸收受热零部件的热量后变为蒸汽，并由水蒸气把热量散发到大气中去。这种冷却方式不太可靠，冷却效果差，水消耗大，需有较大水箱，工作中要经常加水。所以大、中型发动机不宜采用。
三、热流式
利用冷却水的温差所产生的水的自然对流来实现循环(即利用热水上浮，冷水下沉特性)达到散热目的。采用这种冷却方式时，由于水的循环完全靠温差所引起的热对流来实现，所以冷却系温差较大，冷却不均匀，冷却能力不强，一旦缺水，自然对流中断，工作不可靠，故只在某些小型柴油机上和大中型拖拉机的小型汽油起动机上采用。