在自然界中 水总由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)，，其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。
一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量)一压缩一冷凝(放出热量)一节流再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。
热泵在工作时,把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收;它本身消耗一部分能量,即压缩机耗电QB ;通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC, QC=QA+QB ,由此可以看出热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA ;因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。
热泵空调制热四个过程原理
(1)压缩过程
蒸发后的运行工质被吸入压缩机，通过压缩机的压缩功能，将工质压缩成高压高温气体，使其对于较低温度的自来水易于放热、液化。
(2)冷凝过程
从压缩机排出的高压高温工质被常温的自来水吸收热量而变成的液态工质。
( 3)节流过程
把液化后的工质送入热泵主机蒸发器之前，利用毛细管的压力差,使工质在保温水箱的冷凝器内冷凝
降压,将它变成即使在低温下也易于蒸发的状态。
(4) 蒸发过程
液态工质从周围空气中吸收热量而不断蒸发汽化,被吸收热量后的空气变为“冷气”。
热泵空调制热原理
热泵热水器是空调器的演变产品，在制冷系统中装上电磁四通阀 (又称换向阀)，通过四通阀的切换方向，改变制冷剂的流动方向，空调器就能制热。压缩机排出的高温高压蒸汽状的制冷剂流向保温水箱里的冷凝器，将热量传给通过水箱的自来水，然后通过毛细管节流降压,在室外热泵主组的蒸发器中蒸发吸热，用工质吸收室外空气中的热量。热泵热水器就是这样吸收室外空气中的热量， 向保温水箱内自来水传递, 它比单纯用电加热器制热更能省电、 快速、 安全，且室外热能潜力无限大。 热泵制热时如果热泵主机换热器的温度太低, 则冷凝水会在热泵主机换热器上结霜，影响制热效果, 此时必须进入化霜工况运行，热泵主机换热器放热化霜，等结霜化去后重新开始制热。
