Automobilové chladiče sú konštruované z páru kovových alebo plastových zberných nádrží spojených jadrom s mnohými úzkymi priechodmi, ktoré poskytujú veľkú plochu vzhľadom na objem. Toto jadro je zvyčajne vyrobené z naskladaných vrstiev kovového plechu, lisovaného do kanálov a spájkovaného alebo spájkovaného dohromady. Po mnoho rokov sa radiátory vyrábali z mosadzných alebo medených jadier spájkovaných s mosadznými hlavicami. Moderné radiátory majú hliníkové jadrá a často šetria peniaze a hmotnosť použitím plastových hlavíc s tesnením. Táto konštrukcia je náchylnejšia na poruchy a menej ľahko opraviteľná ako tradičné materiály.
Skoršou konštrukčnou metódou bol voštinový radiátor. Okrúhle rúrky boli na svojich koncoch nakliesnené do šesťuholníkov, potom naskladané na seba a spájkované. Keďže sa dotýkali iba na svojich koncoch, vytvorilo sa to, čo sa v skutočnosti stalo pevnou vodnou nádržou s mnohými vzduchovými rúrkami cez ňu.[2]
Niektoré veterány používajú jadrá chladiča vyrobené zo stočenej rúrky, čo je menej efektívna, ale jednoduchšia konštrukcia.
Radiátory najprv používali vertikálny tok nadol, poháňaný výlučne termosifónovým efektom. Chladiaca kvapalina sa v motore ohrieva, je menej hustá a tak stúpa. Keď chladič ochladzuje kvapalinu, chladiaca kvapalina sa stáva hustejšou a klesá. Tento efekt je dostatočný pre stacionárne motory s nízkym výkonom, ale nedostatočný pre všetky okrem najstarších automobilov. Všetky automobily už mnoho rokov používajú na cirkuláciu chladiacej kvapaliny motora odstredivé čerpadlá, pretože prirodzená cirkulácia má veľmi nízke prietoky.Systém ventilov alebo usmerňovačov alebo oboje je zvyčajne začlenený na súčasné ovládanie malého chladiča vo vnútri vozidla. Tento malý radiátor a s ním spojený ventilátor sa nazýva vykurovacie jadro a slúži na vyhrievanie interiéru kabíny. Rovnako ako chladič, jadro ohrievača pôsobí tak, že odvádza teplo z motora. Z tohto dôvodu automobiloví technici často radia operátorom, aby zapli kúrenie a nastavili ho na vysoké, ak sa motor prehrieva, aby pomohli hlavnému chladiču.
Teplota motora v moderných autách je primárne riadená termostatom typu voskových peliet, ventilom, ktorý sa otvorí, keď motor dosiahne optimálnu prevádzkovú teplotu.
Keď je motor studený, termostat je zatvorený s výnimkou malého prietoku obtokom, takže termostat zaznamenáva zmeny teploty chladiacej kvapaliny, keď sa motor zahrieva. Chladiaca kvapalina motora je nasmerovaná termostatom na vstup obehového čerpadla a vracia sa priamo do motora, pričom obchádza chladič. Nasmerovanie vody tak, aby cirkulovala iba cez motor, umožňuje motoru čo najrýchlejšie dosiahnuť optimálnu prevádzkovú teplotu, pričom sa vyhne lokalizovaným „horúcim miestam“. Keď chladiaca kvapalina dosiahne aktivačnú teplotu termostatu, otvorí sa a umožní vode pretekať cez chladič, aby sa zabránilo zvýšeniu teploty.
