Wymiennik ciepła to urządzenie, które służy do wymiany energii cieplnej pomiędzy dwoma jej nośnikami (ciało stałe, ciecz lub gaz). Określenie to odnosi się do szerokiej grupy urządzeń różniących się przeznaczeniem, budową i sposobem działania. W motoryzacji do wymienników ciepła zalicza się na przykład chłodnicę (schładzanie płynu roboczego) lub nagrzewnicę (ogrzewanie płynu roboczego).
Obydwa wymienione urządzenia dobrze obrazują szerszą zasadę działania wymienników ciepła, w których przepływ gorącego (lub zimnego) płynu przez gęsto ułożone kanaliki ma wpłynąć na ogrzanie (bądź ochłodzenie) powietrza. Odpowiednią temperaturę w silniku kontroluje (a przez to steruje pracą chłodnicy) termostat. W niektórych samochodach starszego typu (jak i motocyklach, kosiarkach albo ciągnikach ogrodniczych) taki wymiennik ciepła w ogóle nie był stosowany.