油冷却器的作用是冷却润滑油，使油温保持在正常工作范围内。在大功率强化发动机上，由于热负荷大，有必要安装机油冷却器。发动机运转时，由于机油的粘度随着温度的升高而变稀，所以润滑能力降低。因此，有些发动机装有机油冷却器，其作用是降低机油温度，使润滑油保持一定的粘度。油冷却器布置在润滑系统的循环油路中，其工作原理与散热器相同。
1)气冷式油冷却器
风冷油器的核心由许多冷却管和冷却板组成。当汽车行驶时，热油冷却器芯被汽车迎面而来的风冷却。风冷机油冷却器要求周围通风良好，普通汽车很难保证足够的通风空间，很少使用。这种冷却器多用于赛车，因为速度快，冷却风量大。
2)水冷式油冷却器
油冷却器放置在冷却水通道中，润滑油的温度由冷却水的温度控制。当润滑油温度较高时，由冷却水冷却，发动机启动时，从冷却水吸收热量，使润滑油温度迅速升高。油冷却器由铝合金铸造外壳、前盖、后盖和铜芯管组成。为了加强冷却，在管子外面套有散热片。冷却水在管外流动，润滑油在管内流动，两者进行热交换。还有一种是油在管外流动，水在管内流动的结构。
