Den grunnleggende strukturen til en vannkjølt motor ligner den til en standardmotor, som hovedsakelig består av en stator, rotor, hus, aksel, lagre og terminalenhet; Hovedforskjellen ligger i tillegget av en dedikert vannkjølende struktur til huset eller utsiden av statoren. Vanlige design involverer maskinering av sirkulerende vannkanaler direkte inn i motorhuset eller installasjon av en separat kjølekappe, slik at kjølevæskestrømmen kan spre varmen som genereres under drift. Den spesifikke kjølestrukturen varierer avhengig av motorens effektklasse og driftsmiljø.
En bemerkelsesverdig egenskap ved vannkjølte motorer er deres overlegne varmeavledningsevne. Varme som genereres under drift, overføres raskt av kjølevæsken; sammenlignet med luftkjølte systemer er disse motorene mindre avhengige av omgivelsestemperatur og installasjonsplass. Følgelig gir vannkjøling klare fordeler for utstyr som utsettes for høy belastning, høye hastigheter eller langvarig kontinuerlig drift, siden det hjelper til med å regulere driftstemperaturer og reduserer ytelsesdegradering forårsaket av overoppheting.
Vannkjølte motorer er vanligvis kompakte og opererer med lavere støynivå. Siden varmespredning hovedsakelig er avhengig av kjølevæske i stedet for store, kontinuerlige luftvifter, reduseres luftstrømstøy, noe som muliggjør en mer kompakt motordesign. Denne konfigurasjonen er spesielt godt egnet for industrimaskiner, verktøymaskiner og automasjonsutstyr der begrensninger med hensyn til installasjonsplass, støynivå og temperaturøkning gjelder.
Vannkjølte motorer stiller spesifikke krav til kjølesystemet. Riktig kjølevæsketemperatur og strømningshastighet må opprettholdes under drift, og vannkretsene, beslagene og tetningene krever regelmessig inspeksjon for å forhindre blokkering eller lekkasjer. Utilstrekkelig vedlikehold av kjølesystemet kan svekke varmespredningen, selv om motoren i seg selv har høy ytelse. Når man velger en vannkjølt motor, må man derfor vurdere faktorer som effekt, rotasjonshastighet, driftssyklus og installasjonsmiljøet for å sikre optimal kompatibilitet mellom motoren og kjølesystemet.
