ساختار اصلی یک موتور خنک کننده با آب شبیه به موتور استاندارد است که عمدتاً از استاتور، روتور، محفظه، شفت، یاتاقان ها و مجموعه ترمینال تشکیل شده است. تفاوت اصلی در افزودن یک ساختار اختصاصی خنک کننده آب به محفظه یا نمای بیرونی استاتور نهفته است. طرح‌های متداول شامل ماشینکاری کانال‌های آب در گردش مستقیم به داخل محفظه موتور یا نصب یک ژاکت خنک‌کننده جداگانه است که به جریان خنک‌کننده اجازه می‌دهد تا گرمای تولید شده در حین کار را دفع کند. ساختار خنک کننده خاص بسته به درجه قدرت موتور و محیط کار متفاوت است.
یکی از ویژگی های قابل توجه موتورهای آب خنک، قابلیت اتلاف حرارت برتر آنها است. گرمای تولید شده در حین کار به سرعت توسط مایع خنک کننده منتقل می شود. در مقایسه با سیستم های هوا خنک، این موتورها کمتر به دمای محیط و فضای نصب وابسته هستند. در نتیجه، خنک‌کننده با آب مزایای مشخصی را برای تجهیزاتی که در معرض بارهای زیاد، سرعت‌های بالا یا عملکرد مداوم طولانی‌مدت قرار دارند، ارائه می‌کند، زیرا به تنظیم دمای عملیاتی کمک می‌کند و کاهش عملکرد ناشی از گرمای بیش از حد را کاهش می‌دهد.
موتورهای آب خنک معمولا فشرده هستند و با سطح صدای کمتری کار می کنند. از آنجایی که اتلاف گرما عمدتاً به مایع خنک‌کننده متکی است نه فن‌های بزرگ و مداوم با هوای اجباری، صدای جریان هوا کاهش می‌یابد و طراحی فشرده‌تر موتور را تسهیل می‌کند. این پیکربندی به‌ویژه برای ماشین‌های صنعتی، ماشین‌ابزار و تجهیزات اتوماسیون که محدودیت‌های مربوط به فضای نصب، سطوح نویز و افزایش دما اعمال می‌شود، مناسب است.
موتورهای آب خنک، خواسته های خاصی را برای سیستم خنک کننده ایجاد می کنند. دمای مایع خنک کننده و سرعت جریان مناسب باید در حین کار حفظ شود و مدارهای آب، اتصالات و آب بندی ها نیاز به بازرسی منظم دارند تا از انسداد یا نشت جلوگیری شود. نگهداری ناکافی از سیستم خنک کننده می تواند اتلاف گرما را مختل کند، حتی اگر خود موتور کارایی بالایی داشته باشد. بنابراین، هنگام انتخاب یک موتور آب خنک، باید به طور جامع عواملی مانند قدرت، سرعت چرخش، چرخه کار و محیط نصب را در نظر گرفت تا از سازگاری بهینه بین موتور و سیستم خنک کننده اطمینان حاصل شود.
