Los automóviles modernos tienen un sistema de refrigeración de circuito cerrado. El sistema es hermético y funciona a presión. Esta presión hace que el punto de ebullición del refrigerante sea más alto, reduciendo así el riesgo de que empiece a hervir.
El circuito de refrigeración incluye un depósito de expansión que permite las variaciones de volumen del refrigerante producidas por los cambios de temperatura. El usuario puede controlar el nivel de refrigerante en este depósito. Es preciso rellenar el depósito si el nivel desciende por debajo de lo normal.
El motor debe alcanzar rápidamente la temperatura de funcionamiento normal después del arranque en frío. Para facilitarlo se utiliza un termostato que evita que el refrigerante salga del radiador hasta que haya alcanzado una determinada temperatura, a menudo en torno a los 90ºC. A esta temperatura, el termostato se abre, permitiendo que el refrigerante circule por el radiador para evitar que la temperatura suba demasiado. Si la temperatura desciende, el termostato se cierra, y así sucesivamente.