原理可以用四個字可以描述——熱脹冷縮：汽車執行時，水溫升高導致水箱散熱器內部的氣壓增大，這樣一部分水（確切的說是水蒸氣）就會透過散熱器上水室連線的導流管流出；當車輛停止工作時水箱的溫度降低，水箱內部的氣壓變小，這樣副水箱（或者是導流管連線的儲水裝置）的水就會倒流回散熱器水箱。一般的水箱蓋的出氣閥開啟壓力為90KPa左右，而進氣閥壓力只有0~4KPa,也就是說正常情況下，水箱內部的水是很少有大量流失的現象，反而能及時補給。所以副水箱能夠起到及時補水的作用，這樣就延長了發動機的使用壽命。同時我們建議要及時往回水壺（副水箱）中加註防凍液（不建議使用水）

加註防凍液的汽車發動機，為了減少冷卻液的損失，保證冷卻系的正常工作，採用自動補償水桶。 一般來說，儲水箱的上方用一個軟管通大氣，另一根軟管與散熱器的溢流管連線。當散熱器內蒸汽壓力升高到某一值時，其蓋上的壓力閥開啟，冷卻液透過壓力閥和溢流管進入儲水箱；當溫度下降時，冷卻液又從儲水箱透過真空閥流回到散熱器內，以達到防止冷卻液損失的效果。在汽車發動機的缸體裡，有條多供冷卻水迴圈的水道，與置於汽車前部的散熱器（俗稱水箱）透過水管相連線，構成一個大的水迴圈系統，在發動機的上出水口，裝有一個水泵，透過風扇皮帶來帶動，把發動機缸體水道內的熱水泵出，把冷水泵入。在水泵的旁邊還有一個節溫器，汽車剛發動時（冷車）時，不開啟，使冷卻水不經過水箱，只在發動機內迴圈（俗稱小迴圈），待發動機的溫度達到80度以上時，就開啟，發動機內的熱水被泵入水箱，汽車前行時的冷風吹過水箱，帶走熱量，大致上是這樣工作的，