风扇离合器的工作原理是利用硅油作为介质，通过温度变化来控制风扇的运转。
当通过散热器的空气温度较低时，比如低于 65 度，温控器的进油阀关闭，硅油不进入工作腔，风扇离合器处于分离状态，风扇不转或转速极低，此时发动机水温上升较快。
而当通过散热器的空气温度超过 65 度，温控器的进油阀打开，由于主动部分转速高于从动部分，高粘度的硅油由贮油腔通过进油口进入工作腔，在从边缘处的回油口流回储油腔。硅油的剪切应力将主动板上的转矩传给离合器壳体，带动风扇高速旋转，风扇离合器处于接合状态，此时发动机水温下降较快。
关键的传感部件是前盖上的螺旋形双金属片感温器，其感受热而产生变形来控制阀片从而控制硅油进入工作腔接合驱动轴与风扇。
当发动机负荷增大，冷却液温度升高时，高温气流吹在双金属感温器上，使双金属片受热变形，带动阀片传动销和控制阀片偏转一个角度。气流温度超过一定温度后，进油孔被打开，硅油进入工作腔，风扇开始高速旋转。
电控硅油风扇离合器与普通硅油风扇离合器结构类似，不同在于用带有电磁线圈的电磁阀门取代了热敏双金属感温阀门，能根据发动机的外部条件，如水温、进气温度、空调等，自动调整风扇的转速，使发动机工作在最佳温度下。其优点是控制更为精准，还更节能，可实现无级调速。
在一般家用车中，冷却风扇是由电子控制系统控制的，由水温传感器等传感器根据水温来控制风扇的开启或关闭。而在一些大货车和大卡车上，则可能使用硅油离合器风扇。
