工业生产中需要大量的冷却用水。例如生产1t烧碱，大约需要100t冷却水；一个年产48万吨尿素的氮肥厂，每小时冷却水用量约为2万吨。依据冷却水的流程和特点，冷却水系统可以分为直接冷却和间接冷却两种方式。当采用直接冷却时，冷却水与被冷却的物料直接接触，使排出的冷却水中含有工业物料，成为被污染的工业污水。间接冷却水不与物料直接接触。根据冷却用水的供应以及工艺流程特点，间接冷却方式又可分为直流冷却和循环冷却两种类型。
（1）直流冷却水系统
直流冷却水又称一次冷却水，常被简称为直流水或一次水等。直流冷却水系统通常用量很大，一般都是由供水装置直接取自水井、湖泊、水库、河流以及城市供水系统，通过冷却系统后排入下水道或者用作其他用途。在直流冷却水系统中，冷却水只被利用换热一次。一般情况下，直流冷却水水源的温度较低，且较为恒定，故冷却效果较好。
采用直流水，冷却设备的尺寸可以较小，水经换热后的温升很小，水中所含的盐基本上不浓缩。但这种系统用水量太大，水资源消耗多，冷却水的大量排放会造成水体的污染；且由于用水量大，用缓蚀剂来控制冷却设备的腐蚀往往很不经济。因此，采用淡水的直流冷却系统是一种落后的、应该被淘汰的冷却方法。随着淡水资源的日趋紧张，使用淡水资源的直流冷却水系统已逐步被循环冷却水系统所取代。
（2）循环冷却水系统
循环冷却水系统分为密闭式和敞开式两种。
密闭式循环冷却水系统，就是水在一个闭合回路中循环而不暴露于空气中，循环冷却水的再冷却是以一定类型的换热设备用其他的冷却介质进行冷却的，冷却损失极小，基本上不浓缩。
敞开式循环冷却水系统常用冷却塔作为水的冷却设备，当水通过需要冷却的工艺设备后水温便提高，热水经冷却塔曝气与空气接触，由于水的蒸发散热和接触散热而使冷却水的温度降低，冷却后的水再循环使用。这种系统在工厂中应用广泛。
