压缩机吸收来自蒸发器低温低压的制冷剂气体，通过消耗一部分电力做功，把低温低压的气体压缩后变成高温高压的过热气体，然后再排到冷凝器中与水进行热量的交换，高温高压的过热气体被液化，变成液体，再经过膨胀阀节流降压后，变成低温低压的液体，然后进入蒸发器中吸收空气中的热量汽化，变成过热气体，最后又被压缩机吸入进行压缩，如此反复循环，制取热空气能，顾名思义是指空气中的能量，即空气中所蕴含的热能，又称空气源。能量守恒定律告诉我们能量不会凭空产生，也不会凭空消失；空气中的热能就是空气吸收太阳光散发的能量产生的。
例如，当家里的空调用于冬季制热时，就是典型的空气源热泵，但是，在不用电或不提供热量的情况下，该空调并不会制热。因此，空气源热泵并不是在利用空气能驱动，而是用电能或者热能驱动。空气源热泵可以制热、采暖、烘干等多个领域。空气能热水器是按照“逆卡诺”原理工作的，形象地说，就是“室外机”像打气筒一样压缩空气，使空气温度升高，然后通过一种-17℃就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内，再将热量释放传导到水中。简单来说是吸收空气中的热量来加热水温，被吸收热量的空气被运用到厨房，解决闷热问题。空气能热水器不需要阳光，因此放在家里或室外都可以。
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。
