U rashladnom tornju, vruća, vlažna voda se ravnomjerno raspoređuje kroz namjenski sistem za distribuciju vode, razmjenjujući toplinu sa suvim zrakom unutar tornja. Ovaj proces uključuje protok visoko{1}}molekula vode na visokoj temperaturi prema niskom-vazduhu, praćen direktnim prijenosom topline zraka{3}}na-vodu i prijenosom topline isparavanja. Ovo efikasno odvodi otpadnu toplotu i hladi vodu.
Pogledajmo bliže princip hlađenja u kružnom rashladnom tornju protiv toka. Prvo, topla voda se vrši pod pritiskom vodenom pumpom i isporučuje se kroz niz cijevi i mlaznica u sistem za distribuciju vode rashladnog tornja. Ovdje male rupe u cijevima za distribuciju vode ravnomjerno raspoređuju toplu vodu na punjenje. Suvi,-vazduh niske vlažnosti tada ulazi u toranj kroz rešetku za ulaz zraka na dnu, koju pokreće ventilator. Kako topla voda teče kroz punjenje, ona formira vodeni film koji razmjenjuje toplinu sa zrakom. U ovoj fazi, vrući, vlažni zrak se izvlači iz vrha tornja, dok rashladna voda kaplje u donji bazen i zatim se vraća u glavnu jedinicu kroz izlaznu cijev.
Važno je napomenuti da je zrak koji ulazi u toranj tipično suv i niske temperature. U ovom okruženju postoji značajna razlika u koncentraciji molekula vode i kinetičkom pritisku između vode i vazduha. Kada ventilator radi, statički pritisak unutar tornja tjera molekule vode da neprestano isparavaju u zrak, pretvarajući ih u vodenu paru. Ovo smanjuje prosječnu kinetičku energiju preostalih molekula vode, čime se snižava temperatura vode koja cirkulira.
Nadalje, na proces hlađenja isparavanjem ne utiče da li je temperatura zraka (tj. temperatura suhog termometra) viša ili niža od temperature vode. Sve dok molekuli vode i dalje isparavaju u zrak, temperatura vode će nastaviti opadati. Međutim, važno je shvatiti da isparavanje vode iz zraka nije konačno. Kada vazduh u kontaktu sa vodom dostigne zasićenje, dalje isparavanje je nemoguće i postiže se dinamička ravnoteža. U ovom trenutku, broj molekula vode koji isparavaju jednak je broju koji se vraćaju iz zraka u vodu, a temperatura vode ostaje konstantna. Dakle, što je zrak u kontaktu s vodom suši, dolazi do lakšeg isparavanja, a time i lakšeg smanjenja temperature vode.
