Plusieurs raisons peuvent motiver un tel choix, à commencer par le caloporteur lui-même. L’air offre une densité très réduite, ce qui ne lui permet pas d’absorber la chaleur en vue de l’évacuer de manière optimale (conductivité de seulement 0.026 W/m.K). Ce qui entraîne inévitablement une augmentation de la surface d’échange et du volume d’un radiateur, les processeurs dégageant aujourd'hui beaucoup plus de chaleur qu’auparavant. Ce qui explique la taille des ventirads actuellement sur le marché.
L'illustration ci-dessus montre le processus de conduction thermique et de convection naturelle
au niveau du processeur, par l'intermédiaire du waterblock.
En plus de tout cela, le refroidissement par air implique des aménagements au sein d’un boitier, avec notamment un système d’alimentation en air frais à l’avant du boitier, et un système d’évacuation à l’arrière du boitier, pour assurer un renouvellement d’air constant et éviter que les différents ventirads n’aient pas à brasser de l’air chaud. Ce qui réduit très nettement la dissipation de la chaleur.
Pour éviter le phénomène d'oxydoréduction, ainsi que la formation de micro-organismes,l'eau pure ou déminéralisée ne sont jamais utilisées en watercooling.Le liquide, qui est au contraire plus dense, permet d’absorber davantage de chaleur par unité de masse. Il faut donc moins de liquide pour refroidir un composant (processeur, chipset, GPU, etc.), et la surface du radiateur (waterblock dans le cas du watercooling) présentée au caloporteur est également plus réduite. Suivant le type de caloporteur utilisé, vous améliorerez ou non le système de refroidissement, les propriétés physiques des fluides n’étant bien évidemment pas les mêmes d’un constructeur à l’autre.