由于物體由液態變成氣態要吸收大量的熱量，所以這里的空氣相對來說溫度已經很高，所以一定會吸熱），在蒸發器中吸熱以后由液態變為氣態，進入壓縮機，由壓縮機把這種冷媒加工成為高溫高壓的蒸汽，然后進入冷凝器，在冷凝器中，冷媒與水進行熱交換，冷媒的溫度下降，由高溫高壓的氣態變成液態，釋放大量的熱量，而水就可以吸收這種熱量，冷媒就又回到儲液罐中，等待下一次的循環，正是因為冷媒的這種周而復始的循環，把大量的熱能源源不斷的從空氣中帶到水中，所以叫空氣源熱泵熱水器。

除上述日照時間很長的地區（如西藏，云南），在中國大多數地區熱泵都比光熱式太陽能更有優勢，熱泵是主角，同時投資熱泵和太陽能沒有經濟性，冬天熱泵是以制冷劑為熱媒，在空氣中吸收熱能（在蒸發器中間接換熱），經壓縮機將低溫位的熱能提升為高溫位熱能，加熱系統循環水（在冷凝器中間接換熱），夏天熱泵是以制冷劑為冷媒，在空氣中吸收冷量（在冷凝器器中間接換熱），經壓縮機將高溫位的熱能降低為低溫位冷能，制冷系統循環水（在蒸發器中間接換熱）。

空氣源熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源空氣流向高位熱源的節能裝置，它是熱泵的一種形式，用空氣及水中的熱量供給需要加熱的水或空氣，空氣能熱泵是按照“逆卡諾”原理工作的，逆卡諾循環原理，以無處不在的空氣中的能量作為主要動力，通過少量電能驅動壓縮機運轉，實現能量的轉移，無需復雜的配置、昂貴的取水、回灌或者土壤換熱系統和專用機房，能夠逐步減少傳統采暖給大氣環境帶來的大量污染物排放，保證采暖功效的同時兼顧節能環保的目的。