Een computerchip bestaat uit heel veel kleine elektronische schakelaars. Deze elektronische schakelaars komen in actie bij het verwerken van informatiebits. Bij elke schakelactie wordt een kleine hoeveelheid elektrische energie doorgelaten. Bij het doorlaten van deze hoeveelheid elektrische energie ontstaat er telkens een beetje warmte. Moderne computerprocessors bevatten letterlijk miljoenen elektronische schakelaars die miljarden keren per seconde kunnen schakelen. De warmte die hierdoor geproduceerd wordt, kan behoorlijk oplopen. Met de warmteproductie kan de temperatuur van een processor ook behoorlijk oplopen. De chip in een processor mag niet boven een bepaalde temperatuur komen omdat deze dan defect raakt. Het is dus belangrijk om de warmte die door alle schakelactiviteit in een processor geproduceerd wordt, snel af te voeren. Door een goede warmteafvoer blijft ook bij een hoge warmteproductie de temperatuur van de processorchip binnen aanvaardbare grenzen. Wordt een processor onvoldoende gekoeld, dan zal bij een zware belasting de temperatuur onaanvaardbaar hoog oplopen. Om ervoor te zorgen dat de processor niet defect raakt, grijpt een intern beveiligingscircuit in en verlaagt de snelheid waarmee de processor werkt. Hierdoor zullen de prestaties van uw pc sterk achteruitlopen.
Bij de eenvoudigste uitvoering computer koeler is op de CPU een aluminium koelblok met vinnen gemonteerd. Tussen koelblok en processorbehuizing wordt bij montage koelpasta aangebracht om een zo goed mogelijke warmtegeleiding te creëren. Het koelblok heeft een aantal vinnen, waardoor het oppervlakte vele malen vergroot wordt en de warmteoverdracht aan de lucht vele malen groter wordt. Om de warmteoverdracht naar de lucht te versnellen, zorgt een ventilator dat er continu koude lucht langs de vinnen wordt gezogen. De warme lucht die uit het koelblok wordt geblazen, komt in de computerbehuizing terecht. Het is belangrijk dat deze warme lucht uit de kast wordt gezogen en vervangen wordt door verse koele lucht. Anders zou de temperatuur van de lucht in de kast alleen maar oplopen waardoor de CPU koeler steeds minder effectief zou worden. Bij kleine, lichte pc’s zorgt de fan in de voeding voor voldoende luchtverplaatsing. Bij zware pc’s is dit niet meer voldoende en is het belangrijk dat er een extra computer koeler in de kast wordt geplaatst, die de warme lucht aan de bovenkant uit de kast trekt zodat koele omgevingslucht aan de onderkant de kast ingezogen wordt.
Voor high performance systemen zoals game pc’s is er een tweede efficiëntere manier om de processor te koelen. Dit koelsysteem is gebaseerd op waterkoeling. De CPU koeler met water bestaat uit een aantal onderdelen. Het watergekoelde processorkoelblok is met twee slangen verbonden met een grote radiator. Hiermee wordt de warmte dus niet afgevoerd door het circuleren van lucht, maar door het circuleren van water. Water heeft een veel hogere warmtecapaciteit dan lucht, waardoor waterkoeling een veel effectievere koelmethode is. In de CPU koeler is een elektrisch pompje geplaatst dat ervoor zorgt dat het water dat is opgewarmd naar de radiator wordt gepompt. Omdat het systeem van CPU koelblok en radiator met twee slagen met elkaar gekoppeld en luchtdicht is, wordt het water door het elektrische pompje automatische rondgepompt. Het warme water stroomt naar de radiator die aan de zijkant van de computerbehuizing door een of meerdere grote computer koeler fans wordt gekoeld. Deze fans blazen koele lucht door de radiator de computerbehuizing uit. De warmte van de CPU verlaat op deze manier direct de computerbehuizing. Daarna stroomt het afgekoelde water weer terug naar het CPU koelblok.
Voor een normale pc is een lucht CPU koeler en een computer koeler die warme lucht aan de kast onttrekt vaak voldoende. Meestal wordt deze computer koeler aan de achterzijde van de computerbehuizing geplaatst zodat de gebruiker het minste last heeft van het ventilatorgeluid. In het algemeen geldt dat een grotere computer koeler bij dezelfde luchtverplaatsing minder geluid maakt. Het is dus verstandig om een zo groot mogelijke fan in de computerbehuizing te plaatsen. Bij het aansluiten van de fan heeft u een aantal mogelijkheden. Heeft u een moederbord met een automatische fanregulator, dan kunt u de computer koeler daar op aansluiten. Het is ook mogelijk om een handmatige fanregelaar te monteren. Op deze handmatige ventilator snelheidsregelaar, kunt u meerdere fans aansluiten. De snelheid van elke fan is apart in te stellen, zodat u zelf het optimale ventilatieniveau in kunt instellen. Voor high performance systemen zoals game pc’s wordt vaak voor een duurdere water CPU koeler gekozen. Dit systeem biedt een betere warmteafvoer waardoor de warmte van de CPU sneller afgevoerd wordt en deze koeler blijft. Doordat de radiator met ventilators voor een kastopening geplaatst wordt, verlaat de warmte meteen de computerbehuizing.