Bei geringen Kühllasten reicht die Leistung einer Fußbodenkühlung zur Raumkühlung aus   Für höhere Kühllasten bietet sich die Deckenkühlung an. Bei der Fußbodenkühlung kann die Fußbodenheizung auch als Kühlfläche eingesetzt werden. Hierzu sind nur wenige Zusatzkomponenten notwendig. Bei der Flächenkühlung unterscheidet man bei der Kaltwassererzeugung zwischen aktiver und passiver Kühlung. Auch der parallele Einsatz von Ventilatorkonvektoren (Fan Coil Units) ist möglich.

Bei der passive Kühlung werden Wasser/Wasser- oder Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen eingesetzt, wobei in der Regel das Erdreich oder Grundwasser als regenerative Kühlquelle genutzt wird. Das vorhandene niedrige Temperaturniveau wird über einen Wärmetauscher auf das Flächensystem übertragen. Der Verdichter der Wärmepumpe wird dabei im Gegensatz zur aktiven Kühlung nicht genutzt. Bei dieser Betriebsart sind nur die Umwälzpumpen in Betrieb.

Die erreichbare Kühlleistung richtet sich nach der Kaltwassertemperatur, der effektiven Übertragerfläche und der Belag der Kühlfläche im Raum und wird von der Taupunkttemperatur begrenzt. Wenn die geplante Raumtemperatur nicht erreicht werden kann, so lassen sich die Raumtemperaturen um einige Grad senken, was im Vergleich zu nicht gekühlten Räumen als angegenehmer wahrgenommen wird. Das System ist nicht geeignet, wenn in den genutzten Räumen festgelegt Temperaturen gewährleistet werden müssen, wie es z. B. in gewerblich genutzten Gebäuden gegeben ist.

Bei der aktive Kühlung wird für den Betrieb einer Kältemaschine (Kaltwassersatz) oder Wärmepumpe Energie benötigt. Dabei entzieht ein umlaufendes Kältemittel dem zu kühlenden Anlagenwasser über einen Verdampfer die aufgenommene Wärme. Diese Wärmemenge wird über einen Verflüssiger nach außen abgegeben. Ein Kompressor im Kältekreis hält den Kreislauf aufrecht. Ob die anfallende Wärme auch zur Trinkwassererwärmung genutzt werden kann, muss von Fall zu Fall abgeklärt werden.

Ob eine  Kombination von aktiver und passiver Kühlung sinnvoll ist, hängt von den Gegebenheiten ab. Sinnvoll kann es dann sein, wenn über das gesamte Jahr Kühllasten vorhanden sind. Dann arbeitet die passive Kühlung bis zu einer bestimmten Außentemperatur und wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem zu kühlenden Gebäude und Umgebung nicht mehr ausreicht, schaltet die Kältemaschine selbsttätig auf den aktiven Kühlbetrieb um. Dadurch wird eine kostensparende Betriebsweise erreicht.

Wandflächenheizsysteme können auch in das Fußbodenkühlungsystem integriert werden. Dadurch kann die Behaglichkeit im Raum zusätzlich gefödert und höhere Kühllasten abtransportiert werden.