Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла (т.е. охлаждения, холодильная установка) от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов (процессор, чипсет, транзисторы и диоды, и пр.).
Воздушное охлаждение является наиболее распространённым на компьютерах. Оно заключается в передаче тепла от нагревающегося компонента радиатору. Может быть как пассивным, так и активным. В первом случае охлаждение осуществляется за счёт естественной циркуляции воздуха, а во втором радиаторы постоянно обдуваются вентиляторами для лучшего рассеивания тепла.
При ограниченности пространства непосредственно у процессора и необходимости отводить от малой площади большой поток тепла, используют тепловые трубки — эффективность теплопередачи тепловой трубки на единицу сечения выше, чем у теплопередачи через сплошной металл; благодаря такому подходу становится возможным передавать тепло с малой площади кристалла процессора на большой радиатор, находящийся на некотором расстоянии. Данный приём используется в системах как чисто пассивного, так и активного (с вентилятором, но значительно меньшей площади/скорости вращения) охлаждения; также применяются в целях создания полностью бесшумного компьютера (напр., HTPC).
Если плотность теплового потока (тепловой поток, проходящий через единицу поверхности) не превышает 0,5 мВт/см², перегрев поверхности устройства относительно окружающей среды не превысит 0,5 °C (обычно — макс. до 50—60 °C), такая аппаратура считается не теплонагруженной и не требует специальных схем охлаждения. На компоненты с превышением этого параметра, но с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило, устанавливаются только пассивные радиаторы.