Wieża chłodnicza działa jak wymiennik ciepła, w którym woda i powietrze są ze sobą stykane, aby obniżyć temperaturę wody. Gdy wieża chłodnicza wprowadza powietrze do wody, część wody wyparowuje, co zmniejsza jej temperaturę, gdy krąży w wieży.
Wieża chłodnicza jest zwykle używana do schładzania wody podgrzanej w wyniku kondensacji klimatyzacji lub procesu przemysłowego. Woda jest przesuwana w kierunku wieży chłodniczej przez szereg rur. Woda jest następnie rozpylana przez dysze na wiele brzegów materiału. Powoduje to spowolnienie przepływu wody podczas ruchu przez wieżę chłodniczą. Zwolniony ruch maksymalizuje ilość odsłoniętej powierzchni wody, co daje najwyższą możliwość kontaktu z powietrzem.
Gdy woda przemieszcza się przez wodę chłodzącą, struktura wystawia ją na działanie powietrza. Powietrze jest wciągane do wieży chłodniczej za pomocą wentylatorów, które są zaprojektowane tak, aby skutecznie przenosić duże ilości powietrza przy minimalnych wibracjach. Woda, która przechodzi przez wieżę chłodniczą, będzie miała nieco zmniejszoną objętość, ponieważ część z niej wyparuje, gdy wejdzie w kontakt z powietrzem. Po ochłodzeniu wody, wieża chłodnicza pompuje ją z powrotem do dowolnego podłączonego urządzenia przemysłowego lub kondensatora.
