電主軸的軸承在高速旋轉時會產生大量的熱量而引起主軸溫度的升高，而安裝在電主軸端部的切削刀具在高速切削時也會產生大量的熱量，因此對于運作過程中電主軸的散熱問題引起廣泛關注。

電主軸電機在高速運轉的過程中，內部產生功率損耗(包括機械損耗、電損耗等)，從而使電機發熱。由于電主軸電機裝在主軸單元殼體內，所以主軸電機不能直接采用風扇散熱，自然散熱條件也比較差。調查結果表明，電動機在高速旋轉時，電動機轉子的工作溫度達140～160℃，定子的溫度也在45～85℃。電動機產生的熱量會直接傳遞給主軸，引起主軸熱變形而產生加工誤差。

電主軸冷卻回路的目的是保持主軸溫度恒定，且其溫度與主軸轉速無關，因而可以避免主軸前端伸長并且保護主軸軸承，從而保證主軸的精度不受電動機發熱的影響；電動機冷卻回路主要在于電機定子的冷卻，只要將定子的溫度控制在較低的范圍之內，就能將電機的溫度加以控制。其冷卻方式是對電機定子采用外循環水式冷卻液實行強制冷卻，加強電動機對外部的散熱能力，使主軸部件的殼體保持室溫狀態；刀具冷卻是選用件，可以任意選用外部冷卻或者內孔冷卻，或者內外同時冷卻。采用通過刀具內孔冷卻時，冷卻液在高壓下通過旋轉分配器中間的孔道，打開單向閥，從刀柄(包括刀具)的中間孔中噴出。