Termostat wypełniony woskiem kontroluje temperaturę roboczą silnika podczas jego nagrzewania. Przez pierwsze minuty po uruchomieniu zimnego silnika termostat pozostaje zamknięty, zapobiegając w ten sposób przepływowi płynu chłodzącego przez chłodnicę. Gdy temperatura silnika osiągnie normalne wartości robocze, otwiera się zawór termostatu, łącząc chłodnicę z obiegiem chłodzenia, co zapewnia maksymalne odprowadzenie ciepła z płynu roboczego (chłodziwa).
Układ chłodzenia ma szczelną konstrukcję i jest szczelnie zamknięty korkiem chłodnicy, który może wytrzymać pewne nadciśnienie, co zapewnia wzrost temperatury wrzenia płynu chłodzącego i, odpowiednio, skuteczność odprowadzania ciepła przez chłodnicę. Gdy ciśnienie wewnętrzne w układzie przekroczy określoną wartość, sprężynująca płytka zaworu bezpieczeństwa zamontowanego w korku chłodnicy unosi się ponad swoje gniazdo, umożliwiając przepływ nadmiaru płynu chłodzącego przez rurkę łączącą (przelewową) do zbiornika wyrównawczego. Gdy układ ostygnie, płyn automatycznie powraca ze zbiorniczka do chłodnicy.
Płyn chłodzący dodawany jest do układu poprzez szyjkę zbiornika wyrównawczego, która pełni jednocześnie funkcję odbiornika, gromadząc nadmiar płynu wypartego z chłodnicy.
Ze względu na wymienione cechy konstrukcyjne taki układ chłodzenia nazywa się zamkniętym, ponieważ wyklucza jakąkolwiek funkcjonalną utratę chłodziwa.
