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从散热器的发展过程、工艺和技术等角度看，CPU散热器的发展可分为以下四个阶段：
第一阶段萌芽阶段，CPU的散热器诞生在486时代，那时候的散热器还是一个薄薄的直径为4CM的铝制散热片，没有使用风扇。薄薄的铝制散热片使用最简单的铝挤压工艺。
第二阶段发展阶段，从奔腾时代开始，开始广泛采用散热器，其中绝大部分都是铝制产品，但也有少数铜制散热器。这个时期的散热器已经开始普遍使用风扇，因而带来了噪音问题。由于那时候CPU发热量并不大，所以非常普通的散热器就能满足散热需要。
一般所使用的廉价风扇采用的是工业上非常普通的含油轴承，含油轴承使用初期表现还好。但随使用时间增长、灰尘吸附增多，润滑油会因摩擦发热而挥发，油量逐渐减少，轴承的摩擦与振动增加，从而导致轴承噪音增大、磨损加剧、寿命缩短。
第三阶段壮大阶段，随着CPU频率和晶体管集成规模的不断上升，CPU的温度也成倍地增长，以往那些廉价散热器已经远远不能满足CPU散热的需要，同时对能高效散热器的需求也逐渐提上日程。此时，具备精密机械加工和先进电子制造工艺的日本、欧美、我国台湾省以及韩国等国家和地区，都开始采用一些新技术来制造散热器以满足市场的需求。引发了两个发展热潮：一个是风扇的轴承技术，一个是散热片的加工工艺。
第四阶段成熟期，P4E等发热大户的出现促使散热器的各种设计和工艺趋于成熟，全铜散热器凭借高热传导效率和适中的价格开始普及，成为当前的主流产品。而全铜+热管由于大规模的量产，价格也悄然下降，仅比纯铜稍贵一些，容易被消费者所接受。
纯铜+热管的散热器和水冷散热器也开始出现，其优秀的散热效果无可挑剔，但其动辄成百上千元的价格还难以使普通消费者接受。
目前普遍使用的散热材料集中在铜、铝上，从比热角度看，铝的卡/千克*°C为217，铜则为93，也就是说加热同重量的铝和铜，要分别输入217和93卡的能量，从这个角度看铝的比热很具有优势，这也是为什么目前大多数散热片都以它为主要原料。而热传导系数也是一个不可低估的指数，从CPU到散热片表面的传导外，散热片整体的能量分布如何也是一个很关键的问题。铝为237W/单位长度卡，而铜则为400W/单位长度卡。此外铝和铜的质量比也是值得我们注意的数字，铜的质量是铝的三倍，也就是说在相同体积情况下，铜的单位重量将是铝的三倍。虽然铜的比热没有铝好，但是它可以在较小的面积上实现更高的密度，如果简单用铝的比热217和三倍它的铜的比热93*3=279计算就会发现，铜在相等面积上的优势，而且铜的热传导系数又高达400W/单位长度卡，几乎是铝的一倍，所以目前散热片往往铜的效果更好。但是这并不代表铜将一统天下，铝仍有自己的位置，除了低端产品仍然使用铝外，即便是铜散热片，也离不开铝的参与。因为铝的质量轻，如果整个散热片都是用铜，那无疑极度沉重，很难做出大的表面积给风扇作热对流，而铝小质量大面积，热传导性能也不错的特性，使得铝往往成为铜的配角。所以铜铝合体的散热片成为了两个集合的优化组合。
市场追求的是高性价比，产品主要还是以风冷散热器为主，水冷散热器随着价格的不断下调，将占有越来越大的市场份额，随着热管散热器的工艺成熟和成本控制，将是未来发展的热门。另外，新材料的研发可能导致散热器的变革：用具有极大散热面积的泡沫金属做肋片将大大增强散热效果，相信不久的将来在市场上可以看到；随着导热率高而且密度小材料的出现，如人造金刚石、石墨、碳纳米管复合材料等用其作散热片，CPU散热器将极大的增强散热效果。制作质量轻、体积小、噪音小、散热效果好的CPU散热器将是大势所趋。
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