水内冷是利用经过处理的水作为介质直接与发热部件接触，通过水的流动将热量带走。当定子绕组采用水内冷却时，线圈由空心导线构成，冷却水以一定的流速通过空心导线，对导体进行直接冷却。由于导体上有电压，冷却水必须与之绝缘，采用聚四氟乙烯塑料软管连接，该软管要进行水压试验并具备一定的电气强度，转子采用水冷时要有进水装置把水引入高速旋转的转子上去，还要有进水盒和出水盒，水从转子轴中心流入转子绕组再流出来，达到把热量带走冷却的目的。水冷比氢冷效果要好得多，因为水的热容量大，导热和散热能力强，所以较少的冷却介质就可以使绕组的温度保持在允许之内。