表面空气冷却器的热湿交换是在换热器外表面的主空气与边界层空气之间的温差和水蒸气分压差的作用下进行的。可实现两种空气处理过程:当边界层空气温度低于主空气露点温度时，会发生除湿冷却过程或湿式冷却过程(湿态状态);当边界层空气温度低于主空气温度但高于主空气露点温度时，会发生等湿冷却过程(干燥状态)。
除湿冷却的过程中,不仅是边界层空气之间的温差和主要空气、水蒸气分压差,所以不仅是明智的热量交换,而且潜热交换伴随着水分交换通过换热器的表面。可以看出，湿态表面空气冷却器的换热能力比干态表面空气冷却器的换热能力大。换句话说，对于相同的表面空气冷却器，当处理空气的干球温度和水温保持不变时，空气的湿球温度越高，表面空气冷却器的冷却和除湿能力越大。
