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什麼特性使散熱器成為一個好的散熱器？有很多因素需要考慮
高散熱器表面積。熱量是在散熱器的表面進行傳遞的。因此，散熱器應該設計成具有較大的表面積；可以透過使用大量的細散熱片，或者透過增加散熱器本身的大小來實現這個目標。
良好的空氣動力學。散熱器必須以一種方式設計，使得空氣能夠輕鬆快速地流過散熱器，併到達所有散熱片。特別是具有大量細散熱片，散熱片間距很小的散熱器，可能不允許良好的氣流。必須在高表面積（許多帶有狹窄間隙的散熱片）和良好的空氣動力學之間找到平衡。這也取決於散熱器所使用的風扇：一個強大的風扇可以將空氣均勻地吹過一個帶有大量細散熱片的散熱器，這些散熱片之間只有很小的氣流間隙——而對於無源散熱器，應該使用較少的散熱片，散熱片之間留有更大的間隙。因此，簡單地在設計用於無風扇使用的較大散熱器上新增風扇並不一定能得到一個好的散熱器。
散熱器內部良好的熱傳遞。如果熱量不能到達散熱片，那麼大的散熱片就毫無意義，因此散熱器必須設計成允許熱量從熱源良好地傳遞到散熱片。較厚的散熱片具有更好的導熱性；因此，必須在高表面積（許多薄散熱片）和良好的熱傳遞（較厚散熱片）之間找到平衡。當然，所用材料對散熱器內部的熱傳遞有很大影響。有時，熱管用於將熱量從熱源引導到遠離熱源的散熱片部分。
接觸面完美平整。與熱源接觸的散熱器部分必須完全平整。平坦的接觸面允許使用更薄的導熱矽脂層，這將降低散熱器和熱源之間的熱阻。
良好的安裝方式。為了獲得良好的熱傳遞，散熱器和熱源之間的壓力必須很高。散熱器夾必須設計成提供強大的壓力，同時又易於安裝。帶有螺絲/彈簧的散熱器安裝通常比普通夾具更好。熱導膠或粘性膠帶只應在無法用夾具或螺絲安裝的情況下使用。測量散熱器效能；熱阻 θ 散熱器效能以°C/W（或K/W——由於我們處理的是溫差，因此攝氏度和開氏度之間沒有區別）來衡量。我們稱之為熱阻（θ）。這些值的含義示例：如果一個 20W 的熱負荷施加到散熱器上，並且這導致熱源的溫度上升了 10°C，那麼該散熱器的額定值為 10°C/20W = 0.5°C/W。
θ 值僅對特定的功率負載和特定的溫度範圍有效。
用於 PC CPU 的標準散熱器的熱阻通常沒有由散熱器製造商指定，如果有，它也往往不準確或有意地為了營銷目的而被扭曲。您不能透過比較不同製造商的 θ 規格來判斷散熱器效能。
然而，專門為工業應用（特別是大型無源散熱器）製造散熱器的製造商所指定的 θ 值通常更準確。
散熱器測試並非易事；網路上無數與散熱器相關的網站上的許多散熱器評論都沒有得到正確執行。
散熱器材料的導熱係數對散熱效能有重大影響。導熱係數以 W/mK 為單位；較高的值表示更好的導熱性。一般來說，電導率高的材料也具有較高的熱導率。有關導熱係數的更多資訊，請參見維基百科文章。
合金的導熱係數低於純金屬，但可能具有更好的機械或化學（腐蝕）效能。
以下材料通常用於散熱器
鋁。它的導熱係數為 205W/mK，這很好（作為比較：鋼的導熱係數約為 50W/mK）。鋁散熱器的生產成本低廉；它們可以使用擠壓工藝製造。由於鋁的柔軟性，它也可以快速銑削；壓鑄甚至冷鍛也是可能的（有關生產方法的更多資訊，請參見本指南的第 2 部分）。鋁也很輕（因此，鋁散熱器在移動時會對安裝施加較少的壓力）。
銅的導熱係數約為鋁的兩倍——接近 400W/mK。這使其成為散熱器的絕佳材料；但它的缺點包括重量大、價格高、生產方法的選擇較少。銅散熱器可以銑削、壓鑄或由粘合在一起的銅板製成；擠壓是不可能的。
為了結合鋁和銅的優點，散熱器可以用鋁和銅粘合在一起製造。在這種情況下，與熱源接觸的區域由銅製成，這有助於將熱量傳遞到散熱器的外部。第一個帶有嵌入式銅片的 PC CPU 散熱器是 Alpha P7125（用於第一代插槽 A 速龍 CPU）。請記住，銅嵌入式僅在與鋁部分緊密粘合以實現良好的熱傳遞時才有用。這並非總是如此，尤其是對於廉價的散熱器而言。如果銅和鋁之間的熱傳遞不良，銅嵌入式可能弊大於利。
銅板有助於將熱量散佈到整個底板。
銅芯有助於熱量傳遞到散熱器的上部。
Thermalright 散熱器（原型），中心有一個大型熱管 熱管提供了比一塊實心銅更好的熱傳遞。
銀的導熱係數甚至高於銅，但只高出約 10%。這並不能證明散熱器生產中高得多的價格是合理的——然而，銀粉是高階導熱矽脂中的常見成分。