电主轴的轴承在高速旋转时会产生大量的热量而引起主轴温度的升高，而安装在电主轴端部的切削刀具在高速切削时也会产生大量的热量，因此对于运作过程中电主轴的散热问题引起广泛关注。

电主轴电机在高速运转的过程中，内部产生功率损耗(包括机械损耗、电损耗等)，从而使电机发热。由于电主轴电机装在主轴单元壳体内，所以主轴电机不能直接采用风扇散热，自然散热条件也比较差。调查结果表明，电动机在高速旋转时，电动机转子的工作温度达140～160℃，定子的温度也在45～85℃。电动机产生的热量会直接传递给主轴，引起主轴热变形而产生加工误差。

电主轴冷却回路的目的是保持主轴温度恒定，且其温度与主轴转速无关，因而可以避免主轴前端伸长并且保护主轴轴承，从而保证主轴的精度不受电动机发热的影响；电动机冷却回路主要在于电机定子的冷却，只要将定子的温度控制在较低的范围之内，就能将电机的温度加以控制。其冷却方式是对电机定子采用外循环水式冷却液实行强制冷却，加强电动机对外部的散热能力，使主轴部件的壳体保持室温状态；刀具冷却是选用件，可以任意选用外部冷却或者内孔冷却，或者内外同时冷却。采用通过刀具内孔冷却时，冷却液在高压下通过旋转分配器中间的孔道，打开单向阀，从刀柄(包括刀具)的中间孔中喷出。