विशेष रूप से, द्रव से गैस में परिवर्तित होने वाले जल के वाष्पीकरण की प्रक्रिया में जल के अणुओं के अंतर-आणविक बलों को तोड़ने के लिए आसपास के वातावरण से ऊष्मा अवशोषित करने की आवश्यकता होती है। जल-शीतित पंखे एक विशिष्ट संरचना का उपयोग करते हैं जिससे वायु पूरी तरह से नम माध्यम के संपर्क में आती है, जिससे जल का तेजी से वाष्पीकरण होता है। इस प्रक्रिया के दौरान, वायु में मौजूद ऊष्मा की एक बड़ी मात्रा अवशोषित हो जाती है, और तापमान तदनुसार कम हो जाता है। इस प्रक्रिया में कोई रासायनिक परिवर्तन नहीं होता है और जटिल प्रशीतन उपकरणों को चलाने के लिए बड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, इस प्रकार इसमें ऊर्जा-बचत और पर्यावरण संरक्षण दोनों लाभ होते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वाष्पीकरणीय ऊष्मा अवशोषण की दक्षता पर्यावरणीय परिस्थितियों से निकटता से संबंधित है, जिनमें से वायु की आर्द्रता सबसे महत्वपूर्ण कारक है। शुष्क वातावरण में, वायु में जल वाष्प की मात्रा कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप जल वाष्पीकरण के लिए कम प्रतिरोध और तेज़ गति होती है। स्वाभाविक रूप से, ऊष्मा अवशोषण दक्षता अधिक होती है, और शीतलन प्रभाव अधिक महत्वपूर्ण होता है। हालांकि, उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में, हवा जल वाष्प से लगभग संतृप्त हो जाती है, जिससे पानी के वाष्पीकरण की दर धीमी हो जाती है और गर्मी अवशोषण क्षमता कमजोर हो जाती है, जिससे जल-शीतित पंखों का शीतलन प्रभाव बहुत कम हो जाता है।