所谓蒸发冷却，就是液体的自由表面与任何一种气体或几种气体的混合物直接接触时，由于热质交换的共同作用使液体得到冷却。冷却塔就是利用蒸发冷却的特性而使水冷却的设备，冷却塔中水的热量通过热质交换传给了空气。根据物质的动力学理论，表面蒸发是由水分子的热运动引起的，由于分子运动的不规则性，水体内各个水分子的运动速度变化很大，变化围绕平均速度剧烈波动。一部分水分子有足够克服内聚力的动能，可以从自由表面水层内逸人空气中，这部分分子与空气分子及自身的相互碰撞，一部分分子又返回到水面被水吸收，一部分由 于空气对流与扩散而从水体中失掉，而从水体中失掉的水分子所消耗的能量即为水的汽化热。水的蒸发量取决于逸出与重新被水吸收的分子数量之差。当两者数量相等时，即处于水与空气的热量交换平衡状态。