水冷系統通過循環冷卻液（通常為去離子水或乙二醇溶液）帶走氙燈產生的熱量。其核心結構包括密閉式水箱、循環水泵、換熱器及管路，冷卻液直接流經氙燈燈管的冷卻套，通過熱交換將熱量傳遞至外部散熱裝置。這種方式的熱交換效率，能在短時間內將燈管表面溫度從 800℃降至 150℃以下，且溫度波動可控制在 ±2℃。

風冷系統更適合中低功率設備（燈管功率≤2.0kW）及間歇式測試。對于汽車內飾件等材料的耐候性測試，若每日運行時間不超過 8 小時，風冷系統足以滿足需求，且能降低設備采購成本（約為水冷系統的 60%）。但在環境溫度超過 30℃的實驗室中，風冷的散熱效率會下降 15%-20%，需配合空調環境使用。

風冷系統的維護更為簡便，僅需每 2 個月清潔一次防塵濾網，年度維護成本不足水冷系統的 1/3。但長期運行后，風扇軸承磨損可能導致噪音增大（超過 65 分貝），需定期更換（約 2 年一次），而水冷系統的性更優（運行噪音≤55 分貝），適合對環境噪音敏感的實驗室。

對測試結果的隱性影