空氣能和太陽能類似，普遍廣泛存在；和風能、水能、潮汐能一樣，屬于清潔能源的一種。將空氣能收集利用起來的裝置叫熱泵，利用空氣能研發的產品有空氣能熱泵熱水器，空氣能熱泵地暖，空氣能熱泵空調，空氣能熱泵烘干等。空氣能是一種廣泛存在、平等給予和可自由利用的低品位能源，利用空氣能熱水器原理（熱泵熱水器原理）循環提高其能源品位，因而是一項極具開發和應用潛力的節能、環保新技術，具有實用價值。通過熱泵機組的通電工作，將周圍空氣中的低溫熱量吸收到換熱器上，通過換熱器，將熱量通過熱傳遞原理傳遞到水里，達到加熱的作用。

空氣中的熱量是不花錢的，花錢的一個是請專業搬運工（買空氣能）的錢，一個是給搬運工買飯的錢（電費）。空氣能熱泵在運行中，蒸發器從空氣中的環境熱能中吸取熱量以蒸發傳熱工質，工質蒸氣經壓縮機壓縮后壓力和溫度上升。高溫蒸氣通過永久黏結在貯水箱外表面的特制環形管冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵貯水箱中的水。冷凝后的傳熱工質通過膨脹閥返回到蒸發器，然后再被蒸發，如此循環往復。空氣能熱泵傳熱工質是一種特殊物質，常壓下其沸點為零下40℃,凝固點為零下100℃以下，該物質冷的時候是液體，但很容易被蒸發成氣體，反之亦然。在實際運行中，空氣源熱泵中傳熱工質的蒸發極限溫度為零下20℃左右，因此5℃的環境溫度對如此低的溫度也是“熱”的，甚至下雪的溫度，比如說0℃，相比之下也是熱的，因此，仍可交換一些熱能

太陽能熱水器儲存的水用完之后，很難再馬上產生熱水。如果電加熱又需要很長的時間，而空氣能熱水器只要有空氣，溫度在零攝氏度以上，就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水，一個小時左右就會空氣能熱水器再產生一箱熱水。同時它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器使用時產生有害氣體等安全隱患，克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點，具有高安全、高節能、壽命長、不排放毒氣等諸多優點。空氣能熱水器的壽命一般可以達到15至20年。