工业冷却塔可用于从各种来源(例如机械或加热的过程材料)中去除热量。大型工业冷却塔的主要用途是消除发电厂，炼油厂，石化厂，天然气加工厂，食品加工厂，半导体厂和其他工业用循环冷却水系统中吸收的热量。诸如蒸馏塔冷凝器中的设备，结晶中的冷却液等。[11]典型的700 MW燃煤电厂中冷却水的循环速率冷却塔每小时约71,600立方米(每分钟315,000美国加仑)，而循环水需要约5%的补水率(即每小时3,600立方米，相当于一个小时)立方米每秒。

　　如果同一家工厂没有冷却塔并使用一次冷却水，则每小时将需要大约100,000立方米大量的冷却水摄入通常会每年杀死数百万条鱼和幼虫，因为有机物会影响到摄入量屏幕。必须将大量的水不断地返回到从中获取水的海洋，湖泊或河流中，并不断地重新供应给工厂。此外，排放大量热水可能会使接收河流或湖泊的温度升高到当地生态系统无法接受的水平。水温升高会杀死鱼类和其他水生生物，或者还会引起不良生物的增加，例如斑马贻贝或藻类的入侵物种。冷却塔用于将热量散发到大气中，而风和空气的扩散将热量散布到比热水可以在水体中散发热量的更大的区域。蒸发的冷却水不能用于后续用途(除了下雨的地方)，而仅表面的冷却水可以重复使用。一些燃煤和核电站位于沿海区域会善用通过一次海水。但是即使在那儿，离岸排水出口也需要非常仔细的设计，以避免环境问题。

　　炼油厂也有非常大的冷却塔系统。典型的大型炼油厂每天处理40,000公吨原油(每天300,000桶(48,000 m3))，其冷却塔系统每小时循环约80,000立方米的水。

　　世界上最高的冷却塔是两个202米(663英尺)高大的冷却塔Kalisindh热电厂在贾拉瓦尔，印度拉贾斯坦邦。

　　关于所采用的传热机制，主要类型为：

湿式冷却塔

　　是根据蒸发冷却原理运行的。工作流体和蒸发的流体(通常是水)是相同的。

闭路冷却塔(或流体冷却器)

　　使工作流体流经大型热交换器，在该热交换器上喷洒清洁水，并施加由风扇引起的通风。最终的传热性能接近湿式冷却塔，具有保护工作流体免受环境暴露和污染的优势。

干式冷却塔

　　(或)是封闭回路冷却塔，其通过操作传热通过分开的工作流体从环境空气，如在一个表面散热器，利用对流热传递。他们不使用蒸发。

混合式冷却塔

　　是闭路冷却塔，可以在干湿运行之间切换。这有助于在各种天气条件下平衡节水和节能。

　　在湿式冷却塔(或开式冷却塔)中，如果空气相对干燥，则可以将温水冷却到低于周围空气干球温度的温度(请参阅露点和湿度计)。当周围的空气被抽过水流时，一小部分水蒸发，而蒸发那部分水所需的能量则取自剩余的水，从而降低了水的温度。每千克热能吸收约420焦耳(970 BTU /磅)的蒸发水。蒸发导致空气处于饱和状态，从而将冷却塔处理过的水的温度降低到接近湿球温度的值，该温度低于环境温度干球温度，其差值由周围空气的初始湿度决定。

　　为了获得更好的性能(更好的冷却)，使用一种称为填充的介质来增加表面积和空气与水流之间的接触时间。飞溅填充物由用来中断水流导致飞溅的材料组成。薄膜填充物由薄薄的水流过的材料(通常是PVC)组成。两种方法都会增加流体(水)和气体(空气)之间的表面积和接触时间，以改善热传递。