自然通風冷卻塔（natural draft cooling tower）靠塔內(nèi)外的空氣密度差或自然風力形成的空氣對流作用進行通風的冷卻塔。

循環(huán)水通過上水管道、豎井到主水槽，分配到分水槽、配水槽，再由噴嘴噴灑，向下噴灑的高溫水與向上流動低溫空氣相接觸，產(chǎn)生接觸傳熱，同時，還會因為水的蒸發(fā)產(chǎn)生蒸發(fā)傳熱，熱水表面的水分子不斷轉(zhuǎn)化為水蒸氣，在該過程中，從熱水中吸收熱量，使水得到冷卻。填料的作用是增大水與空氣的接觸面積，增長接觸時間，故要求填料的親水性強，通風阻力小。

空氣從進風口進入塔體．穿過填料下的雨區(qū)，和熱水流動成相反方向流過填料（也稱逆流式），塔外冷空氣進人冷卻塔后，吸收由熱水蒸發(fā)和接觸散失的熱量，溫度增加，濕度變大，密度變小．而塔外空氣溫度低、濕度小、密度大。由于塔內(nèi)、外空氣密度差異，在進風口內(nèi)外產(chǎn)生壓差，致使塔外空氣源源不斷地流進塔內(nèi)。