空氣能熱泵的工作原理是一種從低溫熱源吸取熱量，使其在較高溫度下轉換為可以利用能源的裝置；或者說熱泵的原理是指空氣中所蘊含的低品位熱能量，和水能、風能、太陽能、潮汐能等同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，被稱為空氣能熱泵技術，涉及到的領域有空氣能熱泵熱水領域、空氣能熱泵采暖領域、空氣能熱泵烘干領域等，由空氣能熱泵技術研發的可使用設備有空氣能熱泵熱水器，空氣能熱泵采暖設備，空氣能熱泵烘干機等。它可以用大氣及土壤中的太陽潛能（以空氣為能源，即為空氣能熱泵）以及地下水、地表水的低位熱能和工業污水廢熱代商品能源，實現空調的冬季供暖和夏季供冷。通過熱泵，人們就可以把以上熱源中的低溫熱能提升溫度后向生活和生產過程提供有用的熱能，熱泵供熱的魅力不僅在于節能，更為重要的是消除鍋爐煙氣對環境的污染，使用起來更加安全，環保和凈化人類賴以生存的自然環境。這是熱泵自20世紀70年代世界石油危機后迅速發展的根本原因。

通過上圖的空氣能原理圖可以知道，空氣能熱泵是通過壓縮機系統運轉工作,吸收空氣中熱量制造熱水。具體過程是:壓縮機將冷媒壓縮，壓縮后溫度升高的冷媒，經過水箱中的冷凝器制造熱水。熱交換后的冷媒回到壓縮機進行下一循環。在這一過程中，空氣熱量通過蒸發器被吸收導入水中，產生熱水。這樣的通過壓縮機空氣制熱的新一代熱水器，即是空氣(熱泵)熱水器。空氣(熱泵)熱水器正是這樣的產品。空氣(熱泵)熱水器的工作原理即是如此。

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**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。這就是空氣能熱泵的原理。

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。

空氣能熱泵技術以其高效的節能效益和優良的工作性能，在日本、德國、美國等工業發達國家已得到了廣泛的放用，從家庭用的小型熱泵到工業農業生產用的新型熱泵都獲得了可觀的經濟效益和社會效益。正因為空氣能熱泵原理的特點，在我國也有許多利用低溫熱源的熱泵采暖空調裝置的實例，具體可以查看錦江火浪別墅項目采暖空調熱水節能解決方案。

我國有豐富的低溫環境資源(地下熱水、空氣及污水源等)和大量的工業余熱，且氣候條件是冬寒夏熱，需要較多的供熱和中調裝置，使空氣能熱泵技術具有廣闊的應用前景，為促進自然資源的合理利用推波助瀾。