工作流體（純水或其他液體）在閉式冷卻塔的盤管中循環，流體熱量被盤管的管壁吸收后，通過頂部的風機把管壁的熱量排出機外。當流體溫度較高時（超過設定的溫度時）自動啟動噴淋系統，噴淋水在濕熱的管壁形成水膜吸熱蒸發變成水蒸汽，被流動的空氣帶走，未被蒸發的水滴則落在集水槽里循環使用。盤管里的流體封閉式循環，消耗量極小，噴淋水的消耗量也僅為單位流量的1-2‰。
閉式冷卻塔的冷卻原理是，簡單來說是兩個循環：一個內循環、一個外循環。沒有填料，主核心部分為紫銅管表冷器。
①內循環：與對象設備對接，構成一個封閉式的循環系統（循環介質為軟水）。為對象設備進行冷卻，將對象設備中的熱量帶出到冷卻機組。
②外循環：在冷卻塔中，為冷卻塔本身進行降溫。不與內循環水相接觸，只是通過冷卻塔內的紫銅管表冷器進行換熱散熱。 在此種冷卻方式下，通過自動控制，根據水溫設置電機的運行。
兩個循環，在春夏兩季環境溫度高的情況下，需要兩個循環同時運行。秋冬兩季環境溫度不高，大部分情況下只需一個內循環。
