Autojen jäähdyttimet on rakennettu kahdesta metallista tai muovista jakosäiliöstä, joita yhdistää ydin, jossa on monia kapeita käytäviä, mikä antaa suuren pinta-alan tilavuuteen nähden. Tämä ydin on yleensä valmistettu pinotuista metallilevykerroksista, puristettu kanavien muodostamiseksi ja juotettu tai juotettu yhteen. Patterit valmistettiin monien vuosien ajan messinki- tai kupariytimistä, jotka oli juotettu messinkiin. Nykyaikaisissa lämpöpattereissa on alumiinisydämet, ja ne säästävät usein rahaa ja painoa käyttämällä muovisia tiivisteitä. Tämä rakenne on alttiimpi epäonnistumaan ja vähemmän helposti korjattavissa kuin perinteiset materiaalit.
Aikaisempi rakennustapa oli kennopatteri. Pyöreät putket puristettiin kuusikulmioiksi päistään, pinottiin sitten yhteen ja juotettiin. Koska ne koskettivat vain päistään, tämä muodosti itse asiassa kiinteän vesisäiliön, jonka läpi oli monia ilmaputkia.[2]
Joissakin vintage-autoissa käytetään kierretystä putkesta valmistettuja jäähdyttimen ytimiä, jotka ovat vähemmän tehokkaita mutta yksinkertaisempia.
Lämpöpatterit käyttivät ensin alaspäin suuntautuvaa pystysuoraa virtausta, jota ohjattiin yksinomaan termosifoniefektillä. Jäähdytysneste kuumenee moottorissa, muuttuu vähemmän tiheäksi ja nousee siten. Kun jäähdytin jäähdyttää nestettä, jäähdytysneste tihenee ja putoaa. Tämä vaikutus on riittävä pienitehoisille paikallaan oleville moottoreille, mutta riittämätön kaikille paitsi vanhimmille autoille. Kaikissa autoissa on useiden vuosien ajan käytetty keskipakopumppuja moottorin jäähdytysnesteen kierrättämiseen, koska luonnollisessa kierrossa on erittäin alhainen virtausnopeus.Venttiili- tai ohjauslevyjärjestelmä tai molemmat on yleensä sisällytetty käyttämään samanaikaisesti pientä jäähdytintä ajoneuvon sisällä. Tätä pientä jäähdytintä ja siihen liittyvää puhallintuuletinta kutsutaan lämmittimen ytimeksi, ja se lämmittää ohjaamon sisätilaa. Kuten jäähdytin, lämmittimen ydin toimii poistamalla lämpöä moottorista. Tästä syystä autoteknikot neuvovat usein käyttäjiä kytkemään lämmittimen päälle ja asettamaan sen korkealle, jos moottori ylikuumenee, auttamaan pääjäähdyttimen.
Nykyaikaisten autojen moottorin lämpötilaa ohjataan ensisijaisesti vahapellettityyppisellä termostaatilla, venttiilillä, joka avautuu, kun moottori on saavuttanut optimaalisen käyttölämpötilansa.
Kun moottori on kylmä, termostaatti on kiinni pientä ohitusvirtausta lukuun ottamatta, jolloin termostaatti kokee muutoksia jäähdytysnesteen lämpötilassa moottorin lämmetessä. Moottorin jäähdytysneste ohjataan termostaatilla kiertopumpun tuloaukkoon ja palautetaan suoraan moottoriin jäähdyttimen ohittaen. Veden ohjaaminen kiertämään vain moottorin läpi mahdollistaa sen, että moottori saavuttaa optimaalisen käyttölämpötilan mahdollisimman nopeasti välttäen samalla paikallisia "kuumia kohtia". Kun jäähdytysneste saavuttaa termostaatin aktivointilämpötilan, se avautuu, jolloin vesi pääsee virtaamaan jäähdyttimen läpi, jotta lämpötila ei nouse korkeammalle.
