برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت توسط انتقال جرم و با ایجاد سطوح مناسب و کافی تبادل حرارت بین جریان آب ورودی به برج و هوای در جریان در داخل برج خنک کننده از یک طرف و همچنین کاهش سرعت جریان آب با ریزش آب روی پکینگ ها یا المانهای واسط (مانند تخته ها ) از طرف دیگر سبب کاهش دمای آب در گردش سیستم می گردد.