การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีการกระจายความร้อน โดยการขยายพื้นที่ผิวของไอเท็มที่ต้องการระบายความร้อนหรือโดยการเพิ่มการไหลเวียนของอากาศบนพื้นผิวทำให้การระบายความร้อนของอากาศมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อน ในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพวัตถุหรือพื้นผิวที่ความร้อนจะถูกสกัดจะไม่สามารถเย็นกว่าอากาศ สิ่งนี้สามารถนำมาประกอบกับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ซึ่งระบุว่าความร้อนสามารถเคลื่อนย้ายจากเต้ารับร้อนไปยังเต้ารับเย็นเท่านั้น
โดยทั่วไปอากาศจะใช้สำหรับระบายความร้อนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ซึ่งการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นกับตัวออกซิไดเซอร์เช่นอากาศในห้องเผาไหม้ ห้องเผาไหม้เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องยนต์ที่เผาไหม้เชื้อเพลิง อากาศเย็นของ ICE มักเกิดขึ้นในเครื่องบินเนื่องจากของเหลวในเครื่องยนต์สามารถเข้าถึงได้ง่ายและโดยทั่วไปจะอยู่ที่อุณหภูมิที่จำเป็นในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ
แม้ว่า ICE ส่วนใหญ่จะเรียกว่า "ของเหลวหล่อเย็น" แต่อากาศที่ไหลผ่านหม้อน้ำหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นมีหน้าที่รับผิดชอบในการระบายความร้อนด้วยของเหลว มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะพบการทำความเย็นอากาศในรถยนต์ ตัวอย่างที่พบบ่อยและเหมาะสมที่สุดคือเครื่องยนต์แบบเรียบซึ่งครั้งหนึ่งเคยใช้กันอย่างแพร่หลายโดยปอร์เช่ เครื่องยนต์แบบแบนคือ ICE ที่มีชิ้นส่วนรูปทรงกระบอกหลายชิ้นซึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางแนวนอน
อากาศเย็นสามารถเห็นได้ในเครื่องยนต์กังหันก๊าซเช่น turbojets เครื่องยนต์เหล่านี้ประกอบด้วยใบพัดซึ่งมีความเสี่ยงต่อก๊าซร้อนที่ออกจากห้องเผาไหม้ เพื่อป้องกันไม่ให้ใบมีดและใบพัดหมุนใบพัดระบบการบีบอัดจ่ายลมเย็นที่จำเป็นในการทำให้เย็นลง
การระบายความร้อนด้วยอากาศมักใช้ในคอมพิวเตอร์ หากความร้อนจำนวนมากที่ตัวประมวลผลคอมพิวเตอร์ผลิตไม่กระจายไปหน่วยประมวลผลกลางและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ อาจถูกทำลายได้ ในสถานการณ์เช่นนี้อากาศที่กำลังเคลื่อนที่สามารถป้องกันความร้อนที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การระบายความร้อนทางอุตสาหกรรมมีอยู่ใน บริษัท จำนวนมาก ในสภาพแวดล้อมนี้อากาศจะถูกใช้เป็นวิธีการทำความเย็นโดยตรงหรือโดยอ้อม ผ่านเครื่องปรับอากาศทั้งห้องหรืออาคารจะเย็นลงเพื่อให้ผู้อยู่อาศัยมีบรรยากาศที่สะดวกสบาย น้ำเย็นใช้สำหรับทำให้อากาศเย็นและมีการระบายความร้อนออกไปด้านนอกอาคาร เพื่อที่จะปฏิเสธการเข้าถึงความร้อนสู่สภาพแวดล้อมอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยพัดลมจากน้ำสู่อากาศที่ออกแบบมาสำหรับการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพจะได้รับผลกระทบ
