Костюм водяного охлаждения (КВО) предназначен для удаления избыточного тепла, выделяемого человеком при работе в скафандре. Во время работы в открытом космосе человеческое тело выделяет тепло и пот. В герметичном объёме это ведёт к быстрому перегреву и потере работоспособности. Для обеспечения комфортного температурного режима российские скафандры «Орлан» оснащены системой терморегулирования, использующей вентиляционное и водяное охлаждение.

Система водяного охлаждения состоит из костюма водяного охлаждения, насоса для приведения воды в движение и сублимационного теплообменника, охлаждающего воду. Костюм КВО представляет собой сетчатый комбинезон из трикотажного полотна. Сетчатая структура полотна способствует лучшей вентиляции. В ячейки костюма по всей длине вплетены тонкие, диаметром 1,5-2,6 мм, полихлорвиниловые трубки, по которым циркулирует вода.

За счет контакта с поверхностью тела костюм отводит лишнее тепло и снижает потоотделение. КВО соединяется со скафандром с помощью двух шлангов — отводящего и подводящего. Вода заливается в костюм из емкости, расположенной в ранцевой части скафандра. Вода насыщена ионами серебра, которые обеспечивают длительность ее хранения. В ранце также находится сублиматор, который охлаждает воду. Водяной контур разделен на два потока, один проходит через сублиматор и охлаждается, другой поток остается теплым.

На первых версиях скафандров «Орлан» регулирование температуры осуществлялось космонавтом по субъективным ощущениям вручную с помощью крана «тепло–холод». Новейшая модификация «Орлан-МКС» оснащена автоматической системой терморегуляции, которая с помощью датчиков концентрации углекислого газа определяет уровень физической активности космонавта и определяет необходимую температуру воды в КВО. Тем самым повышается комфорт нахождения в скафандре, сокращается количество действий, необходимых для поддержания температурного режима, повышается безопасность работы в открытом космосе.

Современный костюм КВО-М имеет вес около 3 кг в заправленном виде. Общая длина трубок составляет около 65 метров. Костюм изготавливается четырёх размеров. Производится костюм в подмосковном Томилино на научно-производственном предприятии «Звезда», где ведется разработка и производство различных систем жизнеобеспечения для космонавтов.