ระบบคูลลิ่งทาวเวอร์ทำงานโดยใช้น้ำเพื่อดึงความร้อนเหลือทิ้งออกจากระบบและขับออกสู่บรรยากาศโดยใช้หลักการระเหยเป็นหลัก องค์ประกอบหลักสามประการของระบบทำความเย็น ได้แก่ หอทำความเย็น ปั๊มหมุนเวียน และแลกเปลี่ยนความร้อน ก่อนอื่นน้ำจะผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อที่จะถูกดูดซับความร้อน จากนั้นน้ำจะถูกกระจายไปที่ส่วนบนของหอหล่อเย็นโดยที่อากาศผ่านน้ำร้อนทำให้ส่วนหนึ่งของน้ำระเหยไป ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากกระแสน้ำไปยังกระแสลม ทำให้อุณหภูมิของอากาศและความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้นเป็น 100% อากาศร้อนนี้จะถูกระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศ ส่งผลทำให้ได้น้ำเย็นเกิดขึ้นไหลลงไปเก็บบริเวณอ่างน้ำเย็น น้ำเย็นบริเวณอ่างน้ำเย็นจะถูกสูบกลับไปในระบบการผลิตเพื่อผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและกลับมาเพื่อหล่อเย็นก่อให้เกิดเป็นระบบหมุนเวียน