Von einer freien Kühlung spricht man, wenn zur Kühlung im Datencenter kühlere Außenluft oder Wasser (ohne den Betrieb von Kältemaschinen) Verwendung findet. Die freie Kühlung reduziert die Betriebskosten und verringert auch die Treibhausgase. Der Abtransport der Wärme erfolgt ohne den Betrieb von Kompressoren, so wird die gesamte elektrische Energie für den Kaltwassersatz verringert, und ist somit deutlich effizienter. Je kühler die durchschnittliche Außentemperatur über das Jahr ist, desto günstiger sind die Möglichkeiten der freien Kühlung. Die klimatischen Bedingungen definieren damit die wirtschaftliche Effizienz entsprechender Maßnahmen. Eine ausschließliche freie Kühlung wird dann möglich, wenn die Differenz zwischen der Rücklauftemperatur des Wassers und der Umgebungstemperatur größer als 11 K ist. Daher sind die Energieeinsparungen umso größer, je höher die Zulufttemperatur bei den Servern eingestellt wird.
Wenn die Konzeption des Kühlsystems eine höhere Serverraumtemperatur erlaubt, kann ein erlaubter Anstieg der Temperatur im Rechenzentrum ein entscheidendes Kriterium sein, um diese freie Kühlung noch intensiver und über noch längere Perioden im Jahr nutzen zu können. In Deutschland liegt die Temperatur durchschnittlich zu knapp 50 Prozent des Jahres unter 10 Grad. Da die Klimatisierung eines Rechenzentrums im Normalfall rund um die Uhr läuft, beträgt das Einsparpotenzial ebenfalls fast 50 Prozent.