冷卻塔是利用水和空氣的觸摸，經過蒸騰作用來散去工業上或制冷空調中發生的廢熱的一種設備。其作業的基本原理是：
枯燥(低焓值)的空氣經過風機的抽動后，自進風網處進入冷卻塔內；飽滿蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣活動，濕熱(高焓值)的水自播水系統灑入塔內。當水滴和空氣觸摸時，一方面因為空氣與不的直接傳熱，另一方面因為水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差，在壓力的作用下發生蒸騰現象，帶到目前為走蒸騰潛熱，將水中的熱量帶走即蒸騰傳熱，從而到達降溫之意圖。
冷卻塔的作業過程以圓形逆流式冷卻塔的作業過程為例：
熱水自主機房經過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、曲喉、喉將循環水壓至冷卻塔的播水系統內，經過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面；枯燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔內，熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換，高濕度高晗值的熱風從頂部抽出，冷卻水滴入底盆內，經出水管流入主機。一般情況下，進入塔內的空氣、是枯燥低濕球溫度的空氣，水和空氣之間顯著存在著水分子的濃度差和動能壓力差，當風機運行時，在塔內靜壓的作用下，水分子不斷地向空氣中蒸騰，成為水蒸氣分子，剩下的水分子的平均動能便會下降，從而使循環水的溫度下降。從以上分析可以看出，蒸騰降溫與空氣的溫度（一般說的干球溫度）低于或高于水溫無關，只需水分子能不斷地向空氣中蒸騰，水溫就會下降。可是，水向空氣中的蒸騰不會無休止地進行下去。當與水觸摸的空氣不飽滿時，水分子不斷地向空氣中蒸騰，但當水氣觸摸面上的空氣到達飽滿時，水分子就蒸騰不出去，而是處于一種動平衡狀態。蒸騰出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量，水溫堅持不變。由此可以看出，與水觸摸的空氣越枯燥，蒸騰就越簡單進行，水溫就簡單下降。
