发动机冷却系统的故障可能是导致发动机水温过高的主要原因之一。冷却系统中的水泵、散热器、水箱和冷却液等组件的工作异常都可能导致冷却效果不佳。例如，水泵叶轮磨损或失效会导致循环冷却液量不足，从而影响散热效果。此外，散热器堵塞或受损也可能导致冷却效果不佳，进而造成发动机水温过高。
发动机内部问题也是导致发动机水温过高的原因之一。例如，发动机缸头密封不好会导致冷却液进入燃烧室，造成水温升高。发动机活塞或活塞环磨损过大也可能导致冷却液进入燃烧室，进而引起水温升高。此外，发动机进气系统中的故障，如进气歧管渗漏或进气阀门失效，也会导致发动机水温过高。
环境因素也可能引起发动机水温过高。例如，在高温环境下长时间行驶，特别是在堵车情况下，冷却效果会受到影响，从而导致发动机水温升高。此外，行驶在高海拔地区或山路上，由于氧气稀薄，会导致发动机水温上升，甚至过热。