Λόγω της καύσης μέσα στον κύλινδρο αναπτύσσονται μεγάλες θερμοκρασίες, οι οποίες είναι ικανές να καταστρέψουν τα μέταλλα. Για να αποφύγουμε αυτό το φαινόμενο, νερό που κυκλοφορεί γύρω από τον κύλινδρο ψύχει τον κινητήρα. Σε κινητήρες με υψηλή απόδοση χρησιμοποιούμε και ψυγείο λαδιού.
Από την άλλη, δεν πρέπει να ψύξουμε υπερβολικά τον κινητήρα διότι και η θερμότητα είναι αυτή που αυξάνει την πίεση και σπρώχνει το έμβολο και έτσι παράγεται μεγαλύτερο έργο στον κινητήρα.

Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αναπτύσσονται κοντά στο μπουζί και στη βαλβίδα εξαγωγής. Στο διπλανό σχέδιο φαίνονται οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται μέσα στον κύλινδρο.