一、冷卻系統洩漏
由於洩漏而造成的冷卻劑缺失是造成發動機過熱最普遍的原因。可能的洩漏點包括水管，散熱器，加熱器芯，水泵，恆溫器罩，氣缸墊，防凍塞，自動變速箱冷油器，氣缸蓋。
檢測：
首先，對整個冷卻系統做一個認真的視覺檢查，然後對冷卻系統和散熱器蓋進行壓力測試。壓力測試將會顯示出內部洩漏，例如從氣缸墊處洩漏或從缸蓋、缸體的裂縫處洩漏。一個好的冷卻系統壓力應該在12到15磅/平方英吋（約為0.84-1.05千克/平方厘米）並保持這個壓力範圍15分鐘以上不下降。如果壓力降低了，那麼就說明有內部的冷卻劑洩漏（大多數情況為氣缸墊不好，但也可能是氣缸或發動機有裂縫）。
對散熱器蓋進行壓力測試也是很重要的，因為一個較差的散熱器蓋（或一個壓力值太低的）將會使冷卻劑的沸點降低並且能夠使冷卻劑從散熱器中流出。
二、風扇
冷卻風扇
就機械風扇而言，儘管風扇罩缺失會使風扇的冷卻效率最高降低到50%（這取決於風扇與散熱器之間的距離），但大多數的過熱問題都是由不良的風扇離合器造成的，風扇離合器的剪力特性隨著時間的流逝逐漸惡化，其運轉效率平均每年減少200轉，最終下滑到再也無法有效冷卻的地步並引起過熱。（平均來說，風扇離合器的使用壽命和水泵的使用壽命一樣。如果它們兩個之中的一個需要更換，另一個一般也需要更換。）
檢測：
如果風扇離合器有運轉無力的跡象（油從離合器的中心向外流出），或者當關閉發動機時，其自由旋轉阻力極小或無任何阻力，當風扇推進、拉出時，其搖擺不定，那麼它就需要更換了。
如果是電動的冷卻風扇，當發動機變熱並且空調機也打開時，檢查風扇是否旋轉。如果風扇沒有轉動，檢查風扇電機連線、繼電器和溫度傳感器。試著把風扇直接接到蓄電池上。如果風扇轉動，問題就出在連線、繼電器或傳感器上。如果風扇不轉，那麼就是風扇電機壞了並且需要更換。
如果是液壓冷卻風扇，在空轉或低速時，風扇必須轉的足夠快，以提供足夠的冷卻能力。
三、水泵
如果泵軸出現任何搖擺或洩漏，就都需要對其進行更換了。在有些情況下，如果葉輪葉片由於水銹的嚴重侵蝕或葉輪從泵軸上鬆開了，水泵都會引起發動機過熱。另外，不匹配的水泵也會引起發動機過熱。
檢測：
有時儘管水泵皮帶輪還在正常旋轉，但葉輪與泵軸鬆動並且不再工作了。如果葉輪不轉，那麼發動機內將有極少或沒有冷卻劑的循環。要想知道是不是這個問題的唯一方法就是卸下水泵並檢查葉輪，看它與泵軸連接的是否緊密。並且，一些塑料的葉輪在長時間內也會被嚴重腐蝕，葉片面積的損失降低了冷卻劑的流速並且能夠導致發動機過熱。
四、恆溫器
極端的過熱經常能夠損壞一個不錯的恆溫器。因此，如果發動機過熱是因為其他原因，那麼在發動機重新工作之前，應該檢測或更換恆溫器。
檢測：
檢查恆溫器的一個方法是起動發動機，觸摸上方的散熱器水管（或者使用一個紅外線非觸式溫度計來讀出它的溫度）。在發動機熱起來並且恆溫器打開之前，水管不應該有令人不舒服的熱感。如果水管不熱，那就意味著恆溫器沒有打開。另外一個檢查恆溫器的方法是將它卸下來並放入一盆沸水中（它應該打開）。其準確的打開溫度可以用一個溫度計來檢測。
如果恆溫器需要更換，必須安裝一個與之前同樣溫度調節值的恆溫器。1971年以來，大多數轎車和輕型卡車要求恆溫器的溫度調節值為192（88.9攝氏度）或195（90.6攝氏度）度。試圖使用一個較冷的恆溫器（160或180度=71.1或82.2攝氏度）來「治癒」過熱的趨勢，這樣做會造成油耗增加，活塞環磨損加大和排量增大。在較新型的車輛上配備了用計算機操作管理的發動機控制器，如果發動機不能達到它的正常工作溫度，失靈的恆溫器能夠阻止計算機系統進入死循環，從而避免導致主要的性能和排放問題。
五、皮帶和水管
檢測：
檢查皮帶的張力和現狀。一個鬆動的皮帶產生滑動可能會導致水泵不能使冷卻劑循環速度足夠快，或者導致風扇轉的不夠快，從而不能提供適當的冷卻能力。
水管的狀況也應該檢查。如果舊水管使用超過五年，建議更換新水管。有時一個下部的散熱器水管在真空下容易被從散熱器到發動機的高速高壓冷卻劑流弄碎。如果水管內部的加固彈簧缺失或損壞，這種狀況就會發生。
六、散熱器
散熱器最普遍的問題是堵塞（內部和外部的）和洩漏。污垢、故障和碎片能夠阻擋空氣從中心吹過，並且降低散熱器散發熱量的能力。內部的腐蝕和沉澱物的積累能夠同樣地抑製冷卻劑循環並降低冷卻能力。
檢測：
發現堵塞的最好方法是使用一個紅外線溫度計來「瀏覽」散熱器的表面發現冷點。如果堵塞了，散熱器應該被卸下來進行清潔或更換。對冷卻系統進行回洗，或者使用化學試劑洗滌，就能夠洗掉鐵銹和堅硬的水垢，但是盡量不要打開一個堵塞的散熱器。
當重新添加冷卻系統時，確保使它加滿。缸蓋上的氣陷、加熱器芯和恆溫器的下面都能夠妨礙正常的冷卻劑循環和冷卻。如果冷卻系統沒有排氣閥來排出空氣，你可能不得不臨時鬆開一個加熱器水管來讓所有的空氣從系統中放出來。
七、過多的排氣背壓
一個堵塞的催化式排氣淨化器經常是罪魁禍首，但是不要忽視有一個管被壓碎或一個雙壁管被壓塌的可能性。檢查進氣真空度是否正常，如果進氣真空度讀數較低並繼續下降，檢查排氣系統。
八、進氣過熱
在帶有化油器或節氣門體噴射的老式車輛上，檢查空氣濾清器上的加熱進氣系統的運作情況。如果溫度控制閥被卡住了，只有排氣歧管周圍的熱空氣進入了空氣濾清器，這可能會導致爆燃或者過熱。在老式的V6和V8發動機上還要檢查用於歧管加熱的供熱立管。如果被關閉，進氣歧管就可能會過熱。
九、發動機超負荷運轉
沒有鬆開的卡鉗或者停車制動沒有被釋放可能會使發動機超負荷運轉導致過熱。另外，許多乘用轎車上的冷卻系統的性能都是剛好夠用的，而在炎熱的天氣下牽引或者以較高的車速在山路上駕駛，會產生額外的熱量，這些冷卻系統幾乎沒有什麼額外的能力來應付這些多餘的熱量，因此應避免發動機超負荷運轉防止過熱。 |
