散熱方式是指該散熱器散發熱量的主要方式。在熱力學中，散熱就是熱量傳遞，而熱量的傳遞方式主要有三種：熱傳導，熱對流和熱輻射。物質本身或當物質與物質接觸時，能量的傳遞就被稱為熱傳導，這是最普遍的一種熱傳遞方式。比如，CPU散熱片底座與CPU直接接觸帶走熱量的方式就屬于熱傳導。熱對流指的是流動的流體（氣體或液體）將熱帶走的熱傳遞方式，在電腦機箱的散熱系統中比較常見的是散熱風扇帶動氣體流動的“強制熱對流”散熱方式。熱輻射指的是依靠射線輻射傳遞熱量，日常最常見的就是太陽輻射。這三種散熱方式都不是孤立的，在日常的熱量傳遞中，這三種散熱方式都是同時發生，共同起作用的。
    實際上，任何類型的散熱器基本上都會同時使用以上三種熱傳遞方式，只是側重點不同罷了。比如普通的CPU風冷散熱風扇，CPU散熱片與CPU表面直接接觸，CPU表面的熱量通過熱傳導傳遞給CPU散熱片；散熱風扇產生氣流通過熱對流將CPU散熱片表面的熱量帶走；而機箱內空氣的流動也是通過熱對流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走，直到機箱外；同時所有溫度高的部分會對周圍溫度低的部分發生熱輻射。
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