空氣源熱泵和空調的制冷系統原理相同，都是采用“逆卡諾循環”原理，以壓縮機為動力，制冷劑為載體，依次經過等溫蒸發、絕熱壓縮、等溫冷凝、絕熱膨脹，四個不斷循環過程，將熱量在空氣和水之間轉移。 具體循環過程是：低溫低壓的液態制冷劑，進入蒸發器中，從空氣中吸熱做等溫吸熱蒸發，氣態的制冷劑進入壓縮機，被絕熱壓縮成高溫高壓的氣體排入冷凝器，熱量釋放給進入冷凝器中的冷水，冷水被加熱輸送到用戶端進行采暖或洗浴，同時制冷劑變成高溫高壓的液態進入節流裝置，絕熱膨脹成低溫低壓的液態進入蒸發器，周而復始。

空氣源熱泵優點 空氣源熱泵優點一：適用范圍廣，適用溫度范圍在-7至40℃,并且一年四季全天候使用，不受陰、雨、雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響，都可正常使用。可連續加熱，與傳統太陽能儲水式相比，熱泵產品可連續加熱，持續不斷供熱水，滿足用戶需求，適合各類團體熱水工程使用，可實現無人值守，全自動運行，集中供應熱水配有水溫、水位顯示。 空氣源熱泵優點二、運行成本低：節能效果突出，投資回報期短，空氣源熱泵可節省70%的能源;與燃氣、電和電輔助加熱的太陽能熱水器相比，全年費用最低，比太陽能熱水器(帶輔助電加熱)還要省，是燃氣熱水器的1/3左右、電熱水器的1/4左右。短期可收回投資。每耗電1kw平均可以產生4kw的熱能，同等耗電量比電熱水鍋爐多制熱水3倍左右。

熱泵熱水機組遵循能量守恒定律和熱力學第2定律，運用熱泵的原理，只需要消耗一小部分的機械功(電能)，將處于低溫環境(大氣或地下水等)下的熱量轉移到高溫環境下的熱水器中，去加熱制取高溫的熱水。熱泵可以與水泵相比擬，水是不能自發地從低處流向高處，要將低處的水輸送到高處，必須用一臺水泵，消耗一部分電力，才能將水送到高處的水箱中。 同樣，根據熱力學第二定律，熱量也是不能自發地從低溫環境向高溫環境中轉移(傳送)，而要實現這個目的，必須要有一臺機器，消耗一部分機械功(例如電能)，才能將低溫環境中的熱量傳送到高溫環境中去。這樣的機器就稱之為“熱泵”。熱泵的作用是將空氣中或低溫水中的熱量取出，連同本身所用的電能轉變成的熱能，一起送到高溫環境中去應用。