油冷卻器的作用是冷卻潤滑油，使油溫保持在正常工作范圍內。在大功率強化發動機上，由于熱負荷大，有必要安裝機油冷卻器。發動機運轉時，由于機油的粘度隨著溫度的升高而變稀，所以潤滑能力降低。因此，有些發動機裝有機油冷卻器，其作用是降低機油溫度，使潤滑油保持一定的粘度。油冷卻器布置在潤滑系統的循環油路中，其工作原理與散熱器相同。

1)氣冷式油冷卻器

風冷油器的核心由許多冷卻管和冷卻板組成。當汽車行駛時，熱油冷卻器芯被汽車迎面而來的風冷卻。風冷機油冷卻器要求周圍通風良好，普通汽車很難保證足夠的通風空間，很少使用。這種冷卻器多用于賽車，因為速度快，冷卻風量大。

2)水冷式油冷卻器

油冷卻器放置在冷卻水通道中，潤滑油的溫度由冷卻水的溫度控制。當潤滑油溫度較高時，由冷卻水冷卻，發動機啟動時，從冷卻水吸收熱量，使潤滑油溫度迅速升高。油冷卻器由鋁合金鑄造外殼、前蓋、后蓋和銅芯管組成。為了加強冷卻，在管子外面套有散熱片。冷卻水在管外流動，潤滑油在管內流動，兩者進行熱交換。還有一種是油在管外流動，水在管內流動的結構。