Hladilnik polnilnega zraka, ki se najpogosteje uporablja pri motorjih s turbinskim polnilnikom, se uporablja za preprečevanje toplote kompresije in vpijanja toplote v vsesanem zraku pod pritiskom. Z znižanjem temperature vsesanega zraka postane zrak gostejši (kar omogoča vbrizgavanje več goriva, kar ima za posledico večjo moč) in manjša verjetnost, da bo podvržen predvžigu ali trkanju. Dodatno hlajenje je mogoče zagotoviti z zunanjim pršenjem fine meglice na površino hladilnika polnilnega zraka ali celo v sam vstopni zrak, da dodatno znižate temperaturo vstopnega polnila s hlajenjem z izhlapevanjem.
Hladilniki polnilnega zraka se lahko dramatično razlikujejo po velikosti, obliki in dizajnu, odvisno od zmogljivosti in prostorskih potreb sistema. Številni osebni avtomobili uporabljajo bodisi spredaj nameščene hladilnike polnilnega zraka, ki so nameščeni v sprednjem odbijaču ali odprtini rešetke, bodisi zgornje nameščene hladilnike polnilnega zraka, ki so nameščeni nad motorjem. Sistem vmesnega hlajenja lahko uporablja zasnovo zrak-zrak, zasnovo zrak-tekočina ali kombinacijo obeh.
Pri avtomobilskih motorjih, kjer se uporablja več stopenj prisilne indukcije (npr. sekvenčni motor z dvojnim turbo ali motorjem z dvojnim polnjenjem), vmesno hlajenje običajno poteka po zadnjem turbopolnilniku/kompresorju. Vendar pa je možno uporabiti tudi ločene hladilnike polnilnega zraka za vsako stopnjo turbo polnjenja/super polnjenja, kot na primer v dirkalniku JCB Dieselmax za kopenski rekord hitrosti. Nekateri letalski motorji uporabljajo tudi intercooler za vsako stopnjo prisilne indukcije.[potreben citat] Pri motorjih z dvostopenjskim turbopolnilnikom se lahko izraz intercooler posebej nanaša na hladilnik med obema turbopolnilnikoma, izraz naknadni hladilnik pa se uporablja za hladilnik, ki se nahaja med turbo drugo stopnjo in motorjem. Vendar se izraza hladilnik polnilnega zraka in hladilnik polnilnega zraka pogosto uporabljata tudi ne glede na lokacijo v sesalnem sistemu.
