熱伝達: CPU は動作中に熱を発生します。この熱は、CPU と直接接触するヒートシンクに伝達されます。ヒートシンクはCPUからの熱を吸収します。
エアフロー: ヒートシンクは、表面積を増やすフィンまたは隆起で設計されています。これらのフィンの上を空気が流れると、ヒートシンクから熱が逃がされます。この気流は、自然対流 (温度差による空気の自然な動き) または強制対流 (ファンやその他の冷却機構を使用) によって生成されます。

熱放散: ヒートシンクの上を空気が流れると、熱が吸収されて暖かくなります。暖かい空気は密度が低いため上昇し、自然な上昇の流れを作り出します。この暖かい空気の上向きの流れは、CPU のすぐ近くから熱を取り除くのに役立ちます。
熱風の交換: 暖かい空気が上昇すると、周囲からの冷たい空気がそれに置き換わります。この空気の継続的な循環は、CPU 周囲の温度をより低く維持するのに役立ちます。
冷却効率: 対流冷却の効率は、ヒートシンクの設計、風量、CPU と周囲の空気の温度差などの要因によって異なります。ヒートシンクの表面積を増やし、空気の流れを改善し、コンピューター ケース内の適切な換気を確保することで、冷却効率を高めることができます。
場合によっては、対流冷却プロセスをさらに強化するためにヒートシンクにファンが取り付けられている場合があることに注意することが重要です。ヒートシンクとファンのこの組み合わせは、一般に CPU クーラーと呼ばれます。