Wieża chłodnicza składa się z kilku kluczowych elementów, które współpracują ze sobą w celu zapewnienia wydajności chłodzenia. Po pierwsze, podkładka natryskowa wodna, która wielokrotnie rozpyla gorącą wodę do schłodzenia w postaci kropelek lub warstewki wody, zwiększa powierzchnię kontaktu i czas kontaktu wody z powietrzem, poprawiając wymianę ciepła. Po drugie, system dystrybucji wody zapewnia równomierne rozprowadzanie gorącej wody po powierzchni natryskowej. Równomierna dystrybucja ma kluczowe znaczenie dla wydajności chłodzenia. Ponadto w wieżach chłodniczych wentylowanych mechanicznie niezbędny jest sprzęt wentylacyjny, który generuje z góry określone natężenie przepływu powietrza przez wentylator, aby zapewnić pożądany efekt chłodzenia.
Urządzenia rozprowadzające powietrze, takie jak wloty, otwory wentylacyjne i deflektory, kierują i równomiernie rozprowadzają powietrze w wieży chłodniczej. Podstawową funkcją nawiewnika jest stworzenie korzystnych warunków aerodynamicznych, zmniejszenie oporów wentylacji i skierowanie gorącego, wilgotnego powietrza w górę w celu ograniczenia przepływu wstecznego. Ponadto eliminator znoszenia oddziela kropelki wody od powietrza wywiewanego, ograniczając utratę wody.
Konstrukcja płaszcza wieży, zewnętrznego płaszcza wieży chłodniczej, różni się w zależności od typu. Wieże chłodnicze z ciągiem mechanicznym i ciągiem naturalnym z kanałami wentylatorowymi są zazwyczaj zamknięte, natomiast wieże chłodnicze otwarte projektuje się tak, aby otwierały się na swojej wysokości, aby ułatwić naturalną cyrkulację wiatru. Zbiornik na wodę znajduje się na dole wieży chłodniczej i zbiera wodę chłodzącą kapiącą z poduszki zraszającej i zawiera rezerwę do regulacji natężenia przepływu.
Wreszcie system dystrybucji wody obejmuje rury wlotowe i wylotowe, a także szereg rur i zaworów do regulacji i kontroli przepływu wody do i z wieży chłodniczej. Inne funkcje obejmują drzwi dostępowe, rampy dostępowe i oświetlenie zapewniające bezpieczną i stabilną pracę oraz łatwą konserwację wieży chłodniczej.
Komponenty te można łączyć na różne sposoby w celu budowy wież chłodniczych o różnych konstrukcjach i zastosowaniach, takich jak wieże chłodnicze z otwartym kroplownikiem, wieże chłodnicze z ciągiem naturalnym z kanałami wentylatorów, wieże chłodnicze z ciągiem wymuszonym (lub ciągiem wymuszonym) z przepływem przeciwprądowym i wieże chłodnicze z przepływem krzyżowym z ciągiem wymuszonym.

