Słysząc określenie pompa ciepła często zastanawiamy się czym tak naprawdę jest to urządzenie i na czym polega jego działanie. Najprostszym porównaniem będzie porównanie pompy ciepła do lodówki, która nie tyle dostarcza chłodu do komory w której przechowujemy żywność a „wypompowuje” ciepło z jej wnętrza oddając je do otoczenia poprzez skraplacz znajdujący się na jej tylnej ściance. Stąd nasze jedzonko stopniowo ochładza się a za naszymi meblami jest niekiedy bardzo ciepło.

Pompa ciepła typu powietrze-woda w swoim cyklu pracy wykorzystuje energię nagromadzoną w powietrzu  stąd urządzenia te klasyfikuje się jako urządzenia wykorzystujące odnawialne źródła energii.

Do napędu pomp ciepła potrzebna jest energia elektryczna oraz czynnik roboczy zwany czynnikiem chłodniczym. Strumień powietrza wymuszony przez wentylator przechodząc przez parownik czyli charakterystyczne żeberka/lamelki znajdujące się w jednostce zewnętrznej powoduje odparowanie czynnika chłodniczego w bardzo niskiej temperaturze – przy procesie tym pobierana jest energia z powietrza.

Czynnik w fazie gazowej dostaje się do sprężarki, sprężarka podnosi ciśnienie w układzie, równocześnie przy sprężaniu rośnie temperatura czynnika chłodniczego. Napotykając na swojej drodze chłodniejszy element jakim jest skraplacz( wymiennik ciepła) , czynnik chłodniczy ogrzewa go, przekazując w ten sposób ciepło do medium grzewczego krążącego w naszym układzie ogrzewania czyli wody, przechodząc przy tym z fazy gazowej do ciekłej.

Na końcu całego układu znajduje się zawór rozprężny, który powoduje obniżenie ciśnienia czynnika i rozpoczęcie całego procesu termodynamicznego na nowo. Wszystkie wymienione powyżej elementy tworzą zwarty układ zwany układem termodynamicznym, który występuje we wszystkich urządzeniach chłodniczych, klimatyzatorach oraz pompach ciepła.