Температура газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800 ... 2000° С. Только часть выделяемого при этом тепла (для карбюраторных двигателей — 21 ... 28%, а для дизельных — 29 ... 42%) преобразуется в полезную работу. Часть тепла (12 ... 27% — для карбюраторных и 15 ... 35% — для дизельных двигателей) отводится с охлаждающей жидкостью, в противном случае детали двигателя перегреваются и резко возрастает их износ.

Чрезмерное повышение температуры двигателя, кроме того, приводит к выгоранию смазки.

Значительное снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается за счет потери тепла, увеличиваются потери на трение из-за более густой смазки, часть рабочей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, и увеличивается износ деталей. В переохлажденном двигателе увеличивается коррозионный износ стенок цилиндров в результате образования сернистых соединений.