La refrigeración líquida consiste en extraer el calor de los componentes de una computadora utilizando fluidos específicos para la conducción del mismo, ya que si no es así, muchos de los componentes dejarían de funcionar porque se queman, o se apagaría el ordenador, en caso de ser una placa moderna. A diferencia de la refrigeración por aire, usa agua como transmisor del calor. Se le puede añadir un líquido al agua del circuito de refrigeración líquida, para mayor refrigeración.

Las ventajas de la refrigeración por agua en vez de por aire incluyen el mayor calor específico, densidad y conductividad térmica, de forma que el agua puede transmitir el calor a gran distancia con mucho menos flujo volumétrico y diferencia de temperatura. Esto lleva a la mayor ventaja de la refrigeración por agua sobre los disipadores tradicionales: la capacidad mucho mayor de transportar el calor desde la fuente hasta una superficie de enfriamiento secundaria, que permite radiadores grandes, de diseño óptimo, en lugar de ventiladores en o cerca del núcleo de la unidad central.

Una instalación típica de refrigeración por agua consta de un objeto a enfriar, una bomba que hace circular el agua y un radiador como disipador grande (posiblemente con un ventilador). Estos componentes están unidos por tubos.

Un componente opcional de la refrigeración por agua es un depósito (de agua), que ayuda a evitar la formación de burbujas de aire en el sistema. No obstante, si el sistema de refrigeración por agua está correctamente montado y sellado, no hay necesidad de un depósito, aunque este sí hace que el sistema sea «mucho» más fácil y rápido de llenar. Otra opción es usar simplemente una pieza en T, que puede costar solo $1. Aunque ninguno de los dos sistemas es necesario, se recomienda uno de ellos para acelerar la operación de llenado y vaciado.