Podstawowa konstrukcja silnika chłodzonego wodą jest podobna do konstrukcji standardowego silnika i składa się głównie ze stojana, wirnika, obudowy, wału, łożysk i zespołu zacisków; Kluczowa różnica polega na dodaniu dedykowanej konstrukcji chłodzącej wodę do obudowy lub na zewnątrz stojana. Typowe projekty obejmują obróbkę kanałów wody obiegowej bezpośrednio w obudowie silnika lub zainstalowanie oddzielnego płaszcza chłodzącego, umożliwiającego przepływowi chłodziwa rozpraszanie ciepła generowanego podczas pracy. Specyficzna struktura chłodzenia różni się w zależności od mocy znamionowej silnika i środowiska pracy.
Godną uwagi cechą silników chłodzonych wodą jest ich doskonała zdolność rozpraszania ciepła. Ciepło powstające podczas pracy jest szybko odprowadzane przez płyn chłodzący; w porównaniu do systemów chłodzonych powietrzem, silniki te są w mniejszym stopniu zależne od temperatury otoczenia i przestrzeni montażowej. W rezultacie chłodzenie wodą zapewnia wyraźne korzyści w przypadku sprzętu poddawanego dużym obciążeniom, dużym prędkościom lub długotrwałej ciągłej pracy, ponieważ pomaga regulować temperaturę roboczą i łagodzi spadek wydajności spowodowany przegrzaniem.
Silniki chłodzone wodą są zazwyczaj kompaktowe i pracują przy niższym poziomie hałasu. Ponieważ rozpraszanie ciepła opiera się głównie na płynie chłodzącym, a nie na dużych, stale pracujących wentylatorach z wymuszonym obiegiem powietrza, hałas przepływu powietrza jest zmniejszony, co ułatwia konstrukcję bardziej zwartej konstrukcji silnika. Konfiguracja ta szczególnie dobrze nadaje się do maszyn przemysłowych, obrabiarek i urządzeń automatyki, gdzie obowiązują ograniczenia dotyczące przestrzeni montażowej, poziomu hałasu i wzrostu temperatury.
Silniki chłodzone wodą stawiają szczególne wymagania układowi chłodzenia. Podczas pracy należy utrzymywać odpowiednią temperaturę płynu chłodzącego i natężenie przepływu, a obwody wodne, złączki i uszczelki wymagają regularnej kontroli, aby zapobiec blokadom lub wyciekom. Niewłaściwa konserwacja układu chłodzenia może pogorszyć odprowadzanie ciepła, nawet jeśli sam silnik ma wysoką wydajność. Dlatego przy wyborze silnika chłodzonego wodą należy kompleksowo wziąć pod uwagę takie czynniki, jak moc, prędkość obrotowa, cykl pracy i środowisko instalacji, aby zapewnić optymalną kompatybilność silnika z układem chłodzenia.
