Der Ladeluftkühler ist nur bei Fahrzeugen mit Turboaufladung zu sehen. Da der Ladeluftkühler eigentlich ein passender Bestandteil der Turboaufladung ist, besteht seine Funktion darin, die Luftaustauscheffizienz des Motors zu verbessern. Einer der Gründe, warum ein Turbomotor mehr Leistung als ein normaler Motor hat, ist, dass seine Luftaustauscheffizienz höher ist als die natürliche Ansaugung eines normalen Motors. Wenn die Luft in den Turbolader eintritt, erhöht sich ihre Temperatur und ihre Dichte nimmt entsprechend ab. Der Ladeluftkühler hat die Aufgabe, die Luft zu kühlen. Die Hochtemperaturluft wird durch den Ladeluftkühler gekühlt und gelangt dann in den Motor. Wenn kein Ladeluftkühler vorhanden ist und die unter Druck stehende Hochtemperaturluft direkt in den Motor eintritt, wird der Motor aufgrund der hohen Lufttemperatur beschädigt oder sogar tot. Bei aufgeladenen Motoren ist der Ladeluftkühler ein wichtiger Bestandteil des Aufladesystems
Bei der mehrstufigen Verdichtung wird die Abkühlung des Kühlgases zwischen Hoch- und Niederdruckstufe als Zwischenkühlung bezeichnet. Erstere wird verwendet, um das Abgas der Niederdruckstufe auf den trockenen Sattdampfzustand unter dem Mitteldruck abzukühlen. Dieses Verfahren wird häufig bei der zweistufigen Verdichtung von Ammoniak verwendet. Letzteres dient dazu, das Abgas der Niederdruckstufe mit dem im Ladeluftkühler verdampften Dampf zur Temperaturabsenkung zu vermischen, erreicht aber unter dem Zwischendruck nicht den trockenen Sattdampfzustand. Es wird häufig bei der zweistufigen Kompression von R12 und R22 verwendet.