Tangki ekspansi pendingin adalah komponen umum yang ditemukan di sebagian besar aplikasi otomotif. Mereka biasanya dihubungkan dengan tabung ke leher pengisi radiator, dan dapat berfungsi sebagai tempat untuk menampung kelebihan cairan pendingin saat katup pelepas tekanan di tutup radiator terbuka. Dalam sistem pendingin yang beroperasi dengan benar, cairan pendingin kemudian akan disedot kembali ke radiator saat suhu turun. Aplikasi tertentu juga dapat menggunakan tangki ekspansi pendingin sebagai titik pengisian, dalam hal ini tangki berfungsi sebagai bagian bertekanan dari sistem. Banyak mobil dan truk yang lebih tua tidak memiliki tangki jenis ini, dan cairan pendingin yang berlebihan hanya akan mengalir keluar ke tanah.
Satu nama umum untuk tangki ekspansi pendingin adalah tangki luapan, yang menjelaskan tujuan umumnya. Saat pendingin di dalam radiator, blok, dan selang memanas, ia mengembang. Ini biasanya menciptakan tekanan di dalam sistem, dan banyak sistem pendingin akan beroperasi di bawah 10psi (69kPa) atau lebih. Jika sistem benar-benar tertutup rapat, tekanan yang meningkat dapat menyebabkan selang radiator meledak atau merusak komponen lainnya. Untuk membantu menghindari situasi ini, banyak tutup radiator dilengkapi dengan katup yang dapat melepaskan pada tekanan yang benar, memungkinkan beberapa cairan pendingin mengalir ke tangki luapan.
Banyak kendaraan tua tidak memiliki tangki ekspansi. Beberapa ekspansi dapat terjadi di dalam radiator itu sendiri, karena biasanya meninggalkan satu inci atau lebih udara di bagian atas tangki radiator. Ketika tekanan dalam sistem menjadi terlalu besar, pertama-tama udara akan keluar melalui tutup radiator, dan kemudian cairan pendingin akan mengalir keluar ke tanah. Kendaraan tertentu yang tidak memiliki tangki ekspansi pendingin memiliki ruang di kompartemen mesin untuk memasang unit aftermarket, sementara beberapa orang mengamankan sejenis botol tua di samping radiator untuk menampung kelebihan cairan.
Beberapa kendaraan baru mungkin tidak memiliki leher pengisi pada radiator. Satu tempat kendaraan ini dapat menemukan titik pengisian adalah pada mesin di dekat saluran masuk cairan pendingin, meskipun yang lain akan menggunakan tangki ekspansi plastik sebagai gantinya. Bejana bertekanan ini terkadang rentan terhadap retak, dan seringkali menjadi sangat terkontaminasi dengan lumpur dan residu. Biasanya merupakan ide yang baik untuk membersihkan tangki yang meluap saat membilas sistem pendingin, meskipun dapat menjadi lebih penting lagi jika tangki ekspansi merupakan bagian integral dari sistem pendingin. Banyak dari tangki ini berisi sejumlah besar baffle dan ruang, yang dapat mengakibatkan kesulitan saat mencoba membersihkan lumpur yang menumpuk.