Система охолодження перешкоджає перегріву та підтримує оптимальну робочу температуру двигуна, як правило, на рівні 75-90 °. Саме цей діапазон забезпечує максимально ефективну роботу та тривалий термін служби мотора. Охолодження може бути повітряним чи рідинним.
Маслорозпорошення дозволяє організувати масляне охолодження днища поршня забезпечивши охолодження не гірше, ніж на рідинному моторі. Ще один нюанс, вже з області високих матерій: при повітряному охолодженні простіше організувати більш високу температуру стінок циліндрів (незалежно від їхніх головок).
Але найчастіше рідинне охолодження буде ефективнішим. Насамперед це пов'язано з тим, що вода має більшу теплопровідність, ніж повітря. Крім того, в СЖО знаходиться більший обсяг холодоагенту і він швидше циркулює за системою, а отже, краще охолоджує центральний процесор.