工業冷卻塔可用于從各種來源(例如機械或加熱的過程材料)中去除熱量。大型工業冷卻塔的主要用途是消除發電廠，煉油廠，石化廠，天然氣加工廠，食品加工廠，半導體廠和其他工業用循環冷卻水系統中吸收的熱量。諸如蒸餾塔冷凝器中的設備，結晶中的冷卻液等。[11]典型的700 MW燃煤電廠中冷卻水的循環速率冷卻塔每小時約71,600立方米(每分鐘315,000美國加侖)，而循環水需要約5%的補水率(即每小時3,600立方米，相當于一個小時)立方米每秒。

　　如果同一家工廠沒有冷卻塔并使用一次冷卻水，則每小時將需要大約100,000立方米大量的冷卻水攝入通常會每年殺死數百萬條魚和幼蟲，因為有機物會影響到攝入量屏幕。必須將大量的水不斷地返回到從中獲取水的海洋，湖泊或河流中，并不斷地重新供應給工廠。此外，排放大量熱水可能會使接收河流或湖泊的溫度升高到當地生態系統無法接受的水平。水溫升高會殺死魚類和其他水生生物，或者還會引起不良生物的增加，例如斑馬貽貝或藻類的入侵物種。冷卻塔用于將熱量散發到大氣中，而風和空氣的擴散將熱量散布到比熱水可以在水體中散發熱量的更大的區域。蒸發的冷卻水不能用于后續用途(除了下雨的地方)，而僅表面的冷卻水可以重復使用。一些燃煤和核電站位于沿海區域會善用通過一次海水。但是即使在那兒，離岸排水出口也需要非常仔細的設計，以避免環境問題。

　　煉油廠也有非常大的冷卻塔系統。典型的大型煉油廠每天處理40,000公噸原油(每天300,000桶(48,000 m3))，其冷卻塔系統每小時循環約80,000立方米的水。

　　世界上最高的冷卻塔是兩個202米(663英尺)高大的冷卻塔Kalisindh熱電廠在賈拉瓦爾，印度拉賈斯坦邦。

　　關于所采用的傳熱機制，主要類型為：

濕式冷卻塔

　　是根據蒸發冷卻原理運行的。工作流體和蒸發的流體(通常是水)是相同的。

閉路冷卻塔(或流體冷卻器)

　　使工作流體流經大型熱交換器，在該熱交換器上噴灑清潔水，并施加由風扇引起的通風。最終的傳熱性能接近濕式冷卻塔，具有保護工作流體免受環境暴露和污染的優勢。

干式冷卻塔

　　(或)是封閉回路冷卻塔，其通過操作傳熱通過分開的工作流體從環境空氣，如在一個表面散熱器，利用對流熱傳遞。他們不使用蒸發。

混合式冷卻塔

　　是閉路冷卻塔，可以在干濕運行之間切換。這有助于在各種天氣條件下平衡節水和節能。

　　在濕式冷卻塔(或開式冷卻塔)中，如果空氣相對干燥，則可以將溫水冷卻到低于周圍空氣干球溫度的溫度(請參閱露點和濕度計)。當周圍的空氣被抽過水流時，一小部分水蒸發，而蒸發那部分水所需的能量則取自剩余的水，從而降低了水的溫度。每千克熱能吸收約420焦耳(970 BTU /磅)的蒸發水。蒸發導致空氣處于飽和狀態，從而將冷卻塔處理過的水的溫度降低到接近濕球溫度的值，該溫度低于環境溫度干球溫度，其差值由周圍空氣的初始濕度決定。

　　為了獲得更好的性能(更好的冷卻)，使用一種稱為填充的介質來增加表面積和空氣與水流之間的接觸時間。飛濺填充物由用來中斷水流導致飛濺的材料組成。薄膜填充物由薄薄的水流過的材料(通常是PVC)組成。兩種方法都會增加流體(水)和氣體(空氣)之間的表面積和接觸時間，以改善熱傳遞。