由于工艺的进步及热管的应用，现下的中高档风冷散热器基本脱离了高噪音暴力散热的怪圈（一些面向超频玩家的散热器则仍旧高噪音高暴力风扇），然而却普遍朝着大体积、多热管以及高重量的方向发展，这对用户在散热器的实际使用和安装方面带来了很大不便，同时也对主板带来了更大的负担，肉眼可以看出的主板弯曲对玩家的心理也是一个很大的考验。

　　作为一种古老成熟的散热技术，液冷散热方式（特别地，包括水冷散热）一直以来都被广泛应用于工业途径，如核反应堆、各种内燃机和电动引擎的散热等。液冷散热器对比于风冷散热，通常具有更加优秀的效果，原因是散热方式的不同：液冷散热的原理就是，让液态热传媒在散热系统中循环，通过热传媒分别与热源和散热器进行热交换，从而将热源所发出的的热量转移到散热器端，由于液态热传媒具有很高的比热，因此可以携带大量的热量，同时温升却很小，这样根据牛顿冷却定律，热源的温度亦得以极快地交换给热传媒。从总的效果上看，液冷散热能提供比热管散热更高的能流密度，冷热源的距离更远，相对的热导也更大。
　　整套液冷设备由几个部件组成，下面简单描述一下。
　　吸热装置——或者大家俗称的水冷头，这个部件通常是人们最关注的部分，它是液冷散热器与CPU直接接触的部分，通过它来直接传导CPU所发出的热量。一般做工优良的水冷头，底部都是采用纯铜材质，而且在吸热盒内部都具备多道水槽，使冷却液流动时的换热面积更大，进一步提高热传导效率。此外，吸热盒的底部，也就是与芯片接触面的加工工艺也会直接影响到散热性能，底面越光滑，接触越紧密，效果越佳，因此部分做工精良的吸热盒，底面光洁度几可作为铜镜。
　　和风冷散热器相比，水冷头没有散热器部分，因此体积很小，安装通常很方便，缺点是缺少风扇可能会影响对主板其他部件的散热。从设计上，水冷头可以并联/串联，同时为多个部件进行散热。
　　散热装置——冷却器或散热排，也是很重要的部件，其作用就是将整个液冷散热系统中的热量传递到空气中去。为了提高散热效果，绝大部分换热器都采用了再加一个风扇的方式散热，但风扇可以做到很低的转速，同时要求不高的时候还可以取下来。散热器鳍片材质一般使用铜或铝，散热面积越大，效果越好。
　　液体输送泵，是冷却液循环的动力源，虽然其他领域的应用上也有采用不需泵的设计（自然热循环，如美国海狼级核潜艇反应堆），然而在计算机这种冷热源温差比较低的环境下，主动动力不可缺少。一般来说，大流量的液压泵能够带来更好的散热效果，当然，更大的液体流量自然需要配合更粗更牢固的液体导管，否则会令整个水冷系统内部压力过大，影响到散热器的稳定性，同时动力泵也是一个机械运动部件，可能会带来较多的噪音。
　　热传媒——冷却液，特点是比热高，如前苏联的核潜艇反应堆就喜欢使用液态金属钠（问题多多）。在最初的电脑液冷散热器里，通常采用水做为热传媒，因此电脑用户们也称当时的液冷散热器为水冷散热器。我们知道日常生活中能够得到的水基本都具有导电性，所以当散热器部件老化而出现液体泄露的情况时，很有可能引起计算机内部元件短路，带来无法估计的损失。为避免出现上述情况，当前市面上的部分液冷散热器采取了一些改进措施，使用绝缘导热液体做为散热器冷却液，最大限度减免了由于液体泄露而出现的事故。这样就基本解决了安全问题。
　　结合上面所有组件，一个正常工作的液冷散热器就完成了。