برج خنک کن وسیله ای است که آب را خنک می کند . در کل وسیله ای است که گرمای تولید شده توسط کندانسور را به محیط آزاد منتقل می‌کند آب گرم خروجی از کندانسور به بالای برج خنک کن پمپ می شود و از آنجا به تشتک برج می ریزند . آب گرم شده دوباره برای خنک شدن به برج باز میگردد.
آب در برج به گردش در می آید و از بالای برج به طرف پایین ریخته می شود آب در حین سقوط از درون پوشش های داخلی برج با هوا برخورد کرده و گرمای خود را از دست می دهد . برج های خنک کننده سیستم توزیع و پخش آب گرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می پاشد . این شبکه‌ها آکنه یا پرکننده نامیده می‌شوند آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آن ها حرکت می کند کاملا مخلوط کرده و طوری که آب به صورت قطره قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر می ریزد واین امر در چند مرحله بسته به تعداد آکنه ها تکرار می شود که ریزش آب از سطح آکنه به سطح دیگر توسط نیروی ثقلی خود می ریزد . هر چند در برج ها مقداری انتقال حرارت از آب به هوا وجود دارد ولی تقریبا اکثر خنک کنندگی از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج ها حاصل می گردد. بخار های حاصل از فرایند تبخیر در برج ها به وسیله جریان هوایی که توسط یک دمنده ایجاد می شود از برج خارج می گردد .با توجه به این که دما و رطوبت هوا در برج افزایش می‌یابد بدیهی است میزان تاثیر برج خنک کن تا حد زیادی به درجه حرارت مرطوب و هوای ورودی بستگی دارد و با کاهش آن تاثیر برج افزایش می یابد .

عوامل دیگری که عملکرد برجهای خنک کن را تحت تاثیر قرار می دهد عبارتند از:
۱ -سرعت هوای عبوری از برج
۲ -سطح و زمان تماس آب و هوا
۳ -جهت جریان هوا نسبت به سطح تماس آب (همسو و غیر همسو بودن ) سطح تماس آب با هوا که شامل:
الف) کلیه سطوح خیس شده در برج
ب) سطح آب تشتک برج                                                                                                                    ج) سطح کل قطرات آب پاشیده شده در برج می باشد.

از نظر تئوری پایین ترین دمای قابل حصول برای آب در برج خنک کننده دمای مرطوب هوای ورودی می باشد که در آن شرایط هوای خروجی از بخار آب اشباع خواهد بود ولی اغلب دمای آب خروجی از برج ۴ تا ۵.۵ درجه سانتی گراد بیشتر از دمای مرطوب هوای ورودی است بنابراین هوای خروجی از برج همواره مقداری از حالت اشباع پایین تر خواهد بود نکته مهم و حائز اهمیت این است که دمای مرطوب هوای ورودی برج (wb) هرچه کمتر باشد راندمان برج افزایش می یابد بنابراین در مناطق مرطوب کندانسور آبی مقرون به صرفه نیست و از کندانسور هوایی استفاده شود بهتر و مناسب تر خواهد بود.
پدیده نزدیکی به چه معنا میباشد :
اختلاف بین درجه حرارت آب خروجی از برج و دمای مرطوب هوای ورودی به برج می باشد . هر قدر نزدیکی را بخواهیم کمتر کنیم یعنی دمای آب خروجی از برج را به دمای مرطوب محیط نزدیک‌تر کنیم باید برج خنک کن بزرگتر و یا پرکننده های (آکنه) بیشتری را انتخاب کنیم . در عمل می توان به نزدیکی حدود ۵ درجه فارنهایت رسید ولی اکثر اوقات در نزدیکی برای موارد متعارف حدود ۷ درجه فرانهایت انتخاب می‌کنند.
دامنه :اختلاف بین درجه حرارت آب ورودی و خروجی برج دامنه نامیده می شود