Monet tietokoneiden eri osat, kuten keskusyksikkö (CPU), kiintolevy ja hajamuisti tai RAM, tuottavat lämpöä, joten käytetään erilaisia tietokoneen jäähdytysmekanismeja sen varmistamiseksi, että tämä lämpö ei vahingoita näitä osia . Nämä mekanismit on tarkoitettu absorboimaan lämpöä ja siirtämään se pois osista. Jotkin tietokoneen jäähdytysmuodot, kuten tietokoneen kotelon tuuletusaukot ilmavirran mahdollistamiseksi, ovat passiivisia. Muut muodot, kuten tuulettimet, jotka on tarkoitettu puhaltamaan kuumaa ilmaa tietokoneen kotelosta, ovat aktiivisia.
Vaikka monet tietokoneen osat tuottavat lämpöä, jotkut erityisesti ovat erityisen kiinnostavia. Suoritin, joka käsittelee suurimman osan tietokoneen laskutoimituksista ja toiminnoista, tuottaa usein paljon lämpöä. Grafiikka- tai näytönohjain, joka vastaa tietokoneen näytöllä näkyvien kuvien esittämisestä, tuottaa samalla huomattavan määrän lämpöä. Erilaisia tietokoneen jäähdytysmekanismeja käytetään pitämään nämä laitteet viileinä ja estämään näiden laitteiden tuottaman kuuman ilman kerääntyminen tietokoneen koteloon.
Suorittimet ja näytönohjaimet on yleensä varustettu jäähdytyselementteillä, jotka on valmistettu materiaaleista, jotka imevät helposti näiden tietokoneen osien tuottaman lämmön. Jäähdytyselementti on yleensä kiinnitetty tuulettimeen, joka puhaltaa ilmaa pois komponentista. Lisää tuulettimia tietokoneen kotelossa tai sen sivuilla puhaltaa lämmintä ilmaa, joka kerääntyy kotelon ulkopuolelle, ja vetää sisään viileää ilmaa. Kehittyneemmät tietokonejäähdytysjärjestelmät voivat käyttää viileää, kiertävää vettä tai öljyä lämmön keräämiseen ja siirtämiseen pois kiinnostavista komponenteista.
Tietokoneiden jäähdytys kannettavissa tietokoneissa tai netbookeissa voi olla erityisen haastavaa. Komponentit ovat välttämättä melko lähellä toisiaan, joten lämpö leviää helposti tietokoneen läpi. Puhaltimet vievät tilaa ja käyttävät huomattavan määrän energiaa, joten tehokkaan tuulettimen jäähdytysjärjestelmän tarjoaminen voi olla vaikeaa. Pienet tuuletusaukot tukkeutuvat helposti pölystä ja liasta tai tukkeutuvat, kun tällaisia laitteita käytetään sängyllä tai muulla pinnalla, joka voi tukkia tuuletusaukot. Tietokoneen käyttäjä on usein vastuussa siitä, että tietokoneen jäähdytysjärjestelmät eivät ole tukossa.
Tietokoneen jäähdytyksen tehokkuus riippuu suurelta osin ympäristöstä, jossa tietokonetta käytetään. Jos tietokonetta käytetään kuumassa huoneessa, tietokoneen jäähdytysjärjestelmä pystyy vain vetämään lämmintä ilmaa tietokoneeseen. Jäähdytysjärjestelmät eivät pysty ylläpitämään viileä ilma sisään/lämmin ilma ulos-dynaamista, jos niitä käytetään liian lämpimissä ympäristöolosuhteissa.