为了提高散热效果，电主轴常采用油水热交换的冷却方法，对电机定子进行强制冷却，为了确保电机的绝缘性，系统采用连续、大流量的冷却油对定子进行循环冷却。冷却油从主轴壳体上的入油口流入，通过定子冷却套与电机定子进行热交换，带走电机产生的绝大部分热量，再从壳体上的出油口流出，然后流入逆流式冷却交换器，并在交换器中与冷却水进行热交换，当其温度降低到接近室温时，便流回油箱，再经过油泵增压输送到入油口，从而实现循环冷却。

特殊情况下，仅靠电主轴自身的冷却是不够的，所以还需要工作人员在电主轴温度异常的情况下采取手动降温措施，以免高温给电主轴带来更大的伤害。