液力变矩器工作时，有部分能量转化为热量。另外离合器、制动器及零件的滑动摩擦也会产生热量，使ATF温度升高，使自动变速器的工作性能变坏。为提高变矩器效率，保证自动变速器正常工作，应把ATF温度控制在一定范围内，这部分工作是由冷却系统完成的，变矩器的部分油液从涡轮与导轮的间隙流出，经过管路进人冷却器然后流回到油底壳或进人润滑油道。

    自动变速器冷却器有管状和盘状两种类型。管状冷却器大多安装在发动机散热器出水腔内，采用水冷式冷却方式。ATF进人冷却中心油道，其热量被外围的冷却液吸收。由于贴近管壁的油液冷却速度较快，因而流速降低，粘在管壁上，管道中心的油液温度降低较慢 ,快速流出冷却器,所以冷却效果不理想。许多冷却器在中心管道内设置了导片，油液在流经导片时产生涡流，从而得到充分的混合，冷却效果大大提高。

    除此之外，在冷却回路中串连一个辅助冷却器也能改善冷却效果。辅助冷却器多采用空气冷却方式，通常安装在通风良好的位置，如发动机散热器前方。油液在冷却过程中依次经过辅助冷却器和主冷却器。当油液温度较高时，辅助冷却器可以进行预冷，确保冷却效果。若油温较低，主冷却器通过控制最终冷却温度防止油液过冷，保证自动变速器可靠工作。

   自动变速器油液中常带有各种杂质，容易堵塞冷却器。目前，多数生产商提供安装于冷却回路中的滤清器可在油液进人冷却器之前将杂质滤出。