空气能和太阳能类似，普遍广泛存在；和风能、水能、潮汐能一样，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，利用空气能研发的产品有空气能热泵热水器，空气能热泵地暖，空气能热泵空调，空气能热泵烘干等。空气能是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，利用空气能热水器原理（热泵热水器原理）循环提高其能源品位，因而是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术，具有实用价值。通过热泵机组的通电工作，将周围空气中的低温热量吸收到换热器上，通过换热器，将热量通过热传递原理传递到水里，达到加热的作用。
空气中的热量是不花钱的，花钱的一个是请专业搬运工（买空气能）的钱，一个是给搬运工买饭的钱（电费）。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。高温蒸气通过永久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。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
太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时全天候承压运行。这样一来，即使用完一箱水，一个小时左右就会空气能热水器再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。
