在汽车发动机的缸体里，有条多供冷却水循环的水道，与置于汽车前部的散热器通过水管相连接，构成一个大的水循环系统，在发动机的上出水口，装有一个水泵，通过风扇皮带来带动，把发动机缸体水道内的热水泵出，把冷水泵入。
在水泵的旁边还有一个节温器，汽车刚发动时时不打开，使冷却水不经过水箱，只在发动机内循环，待发动机的温度达到80度以上时就打开，发动机内的热水被泵入水箱，汽车前行时的冷风吹过水箱带走热量，大致上是这样工作。
直流无刷水泵通过电子换向，无需使用碳刷，磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场，当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向，使转子始终保持同级排斥，从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率。
汽车无刷水泵工作的终目的是把汽车上受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在适宜的温度状态下正常工作。接通电源水泵运转工作带动叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出。叶轮的中间处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中间的压差作用下经水管被吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。
水泵壳体通过密封垫与发动机相连，并支撑着轴承等运动部件。水泵壳体上还有泄水孔，位于水封与轴承之间。一旦有冷却液漏过水封，可从泄水孔泄出，已防止冷却液进入轴承腔，而破坏轴承润滑及部件锈蚀。如果发动机停止后仍有冷却液漏出，则表明水封已经损坏；而无刷水泵，由于设计结构及生产工艺不同；无碳刷磨损，水泵泵体与电机为一整体，所以就不存在以上的密封和防漏的情况。