Zasada działania pompy ciepła opiera się o wykorzystanie właściwości czynników chłodniczych. Potrafią one wrzeć w bardzo niskich ujemnych temperaturach, a więc mogą efektywnie odbierać ciepło np. z gruntu, wody lub bezpośrednio z powietrza atmosferycznego. Dodatkowo czynnik jest sprężany w sprężarce pompy ciepła. Zwiększa się wówczas jego temperatura i ciśnienie, co można już wykorzystać do oddawania ciepła do wody grzewczej, basenowej czy też użytkowej.

Większa część ciepła odbierana przez czynnik grzewczy (czasem błędnie nazywanym freonem) pochodzi z otoczenia. Tak zwanym dolnym źródłem ciepła może być powietrze, grunt lub woda. Pompa ciepła wymaga zasilania energią elektryczną dla pracy sprężarki zapewniającej działanie obiegu chłodniczego. Jest to więc urządzenie zaliczane do najbardziej efektywnych energetycznie i wykorzystujących odnawialne źródła energii (OZE). Powietrzne pompy ciepła to taki rodzaj urządzenia, który wykorzystuje powietrze zewnętrzne jako dolne źródło ciepła. Do niewątpliwych zalet opisywanego rozwiązania należy stosunkowo niski koszt inwestycji, duża ilość modeli urządzeń dostępnych na rynku oraz łatwość montażu.