Um eine Überhitzung zu verhindern, die zu Fehlfunktionen oder zur Zerstörung der Bauelemente führen kann, reicht die natürliche Wärmeabstrahlung bei modernen Prozessoren für Personal Computer nicht aus.  Waren die ersten x86 Prozessoren noch ohne zusätzliche Kühlung ausgekommen, brauchen aktuelle Desktop-CPUs einen ausreichend dimensionierten Kühlkörper und Lüfter. Abhängig von dem Stromverbrauch,  der Taktrate (Core), dem Halbleitermaterial sowie andere Faktoren haben die Prozessoren einen unterschiedlichen großen Energiebedarf und damit auch eine unterschiedlich große Verlustleistung.  Diese Verlustleistung wird als Wärme freigegeben. Um zu verhindern, dass sich die CPU überhitzt und zerstört wird, muss diese Wärme abgeführt werden.  CPU-Kühlkörper bestehen meistens aus einer Kupferbasis mit Aluminiumlamellen. Zur optimalen Weiterleitung der Abwärme ist oberhalb der Kühllamellen ein Lüfter angebracht.  Dabei strömt die Luft parallel zur Rotationsachse des Lüfters und trifft dann die Lamellen des Kühlkörper. Der Kühlkörper ist mit dem Prozessor fest verbunden. Meist werden hierfür zwei  starke Klammern verwendet. Zwischen Kühlkörper und Prozessor ist eine dünne Schicht Wärmeleitpaste aufgetragen.  Lüfterdrehzahl und die Maße der Lüfterschaufeln entscheiden darüber, wieviel Luft den Kühler durchströmen. Kennwerte von Lüfter sind: Geräuschentwicklung (dB),  Lüfterdrehzahl, Nennspannung und Anschlüsse, Abmessungen, Lüfterlagerung, Sockel-Befestigung (nicht alle Lüfter sind für jeden Sockel-Typ geeignet). Es gibt überdimensionierte  Kühler, die bis zu 800g schwer sind oder mit den Abmessungen: 135 mm x 160 mm x 100 mm sehr korpulent ausfallen. Diese passen deshalb auch nicht in jedes Gehäuse.  Darüberhinaus gibt es auch wassergekühlte Systeme für CPUs.