Vandet bliver stærkt radioaktivt og holdes derfor i et lukket kredsløb. En varmeveksler overfører energien til et andet vandkredsløb, som producerer damp, der driver de turbiner og generatorer, der skaber elektricitet.
Kraftværket har også et tredje vandsystem, som afkøler dampen fra turbinerne til vand, der kan flyde tilbage til varmeveksleren. Køletårnet er sidste trin i det tredje system og frigiver overskudsvarme til omgivelserne.
Vandet i det tredje system er helt rent, men for varmt til at blive frigivet direkte til en nærliggende sø eller flod. Den særlige form, tårnene har, med en bred bund og top og en smallere midte er med til at øge effektiviteten.
I bunden af tårnet er der brug for et stort volumen til at forstøve det varme vand. I toppen bruges et stort volumen til at blande den varme, fugtige luft med kølig luft fra omgivelserne, mens der i midten af tårnet er brug for en smallere passage, der accelererer den varme luft, så den hurtigere stiger til vejrs.
Køletårnene er ofte mere end 100 meter høje for at sikre, at skyerne af fine vanddråber ikke generer omgivelserne.