空气能热泵的工作原理是一种从低温热源吸取热量，使其在较高温度下转换为可以利用能源的装置；或者说热泵的原理是指空气中所蕴含的低品位热能量，和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源的一种，将空气能收集利用起来的装置叫热泵，被称为空气能热泵技术，涉及到的领域有空气能热泵热水领域、空气能热泵采暖领域、空气能热泵烘干领域等，由空气能热泵技术研发的可使用设备有空气能热泵热水器，空气能热泵采暖设备，空气能热泵烘干机等。它可以用大气及土壤中的太阳潜能（以空气为能源，即为空气能热泵）以及地下水、地表水的低位热能和工业污水废热代商品能源，实现空调的冬季供暖和夏季供冷。通过热泵，人们就可以把以上热源中的低温热能提升温度后向生活和生产过程提供有用的热能，热泵供热的魅力不仅在于节能，更为重要的是消除锅炉烟气对环境的污染，使用起来更加安全，环保和净化人类赖以生存的自然环境。这是热泵自20世纪70年代世界石油危机后迅速发展的根本原因。

通过上图的空气能原理图可以知道，空气能热泵是通过压缩机系统运转工作,吸收空气中热量制造热水。具体过程是:压缩机将冷媒压缩，压缩后温度升高的冷媒，经过水箱中的冷凝器制造热水。热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环。在这一过程中，空气热量通过蒸发器被吸收导入水中，产生热水。这样的通过压缩机空气制热的新一代热水器，即是空气(热泵)热水器。空气(热泵)热水器正是这样的产品。空气(热泵)热水器的工作原理即是如此。

空气能热泵在运行中，蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸气通过**黏结在贮水箱外表面的特制环形管冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了空气源热泵贮水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。这就是空气能热泵的原理。

空气能热泵传热工质是一种特殊物质，常压下其沸点为零下40℃,凝固点为零下100℃以下，该物质冷的时候是液体，但很容易被蒸发成气体，反之亦然。在实际运行中，空气源热泵中传热工质的蒸发极限温度为零下20℃左右，因此5℃的环境温度对如此低的温度也是"热"的，甚至下雪的温度，比如说0℃，相比之下也是热的，因此，仍可交换一些热能。

空气能热泵技术以其高效的节能效益和优良的工作性能，在日本、德国、美国等工业发达国家已得到了广泛的放用，从家庭用的小型热泵到工业农业生产用的新型热泵都获得了可观的经济效益和社会效益。正因为空气能热泵原理的特点，在我国也有许多利用低温热源的热泵采暖空调装置的实例，具体可以查看锦江火浪别墅项目采暖空调热水节能解决方案。

我国有丰富的低温环境资源(地下热水、空气及污水源等)和大量的工业余热，且气候条件是冬寒夏热，需要较多的供热和中调装置，使空气能热泵技术具有广阔的应用前景，为促进自然资源的合理利用推波助澜。