Su soğutma kulelerinde proses suyunun soğutulması, termodinamik olarak iki eşzamanlı ısı transfer mekanizmasıyla gerçekleşir: Su ile hava akımı arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanan konvektif duyulur ısı transferi ($Q_{duyulur} = \dot{m}_{hava} \cdot C_p \cdot \Delta T$) ve suyun faz değiştirmesiyle oluşan gizli ısı transferi. Sıvı fazdan buhar fazına geçen 1 kg su, faz değişimi sırasında ortamdan yaklaşık $2400 \text{ kJ/kg}$ ($h_{fg}$) değerinde yüksek bir buharlaşma gizli ısısı çeker. Bir soğutma kulesinin toplam termal kapasitesinin %75 ila %85 gibi ezici bir çoğunluğu bu buharlaşma mekanizmasıyla sağlanırken, duyulur ısı transferi ikincil düzeyde kalır. Üçsan Makina mühendisliği, kule dolgusu ve fan aerodinamiğini optimize ederek bu iki mekanizmanın entalpi dengesini en yüksek verimle işletir.