空气能热泵机组工作时，在风机的吸力作用下，室外普通空气从进风口进入机组内部，经过换热器，此时空气中的低温热量被换热器吸收，并转移到保温水箱中，给水加热；失去热量的空气温度降低，变成冷空气从风机吹出来。膨胀阀（节流阀）是在制冷系统中通过改变节流截面或节流长度达到控制制冷剂流量的装置，一般安装于蒸发器和储液筒之间。膨胀阀（节流阀）使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果，膨胀阀（节流阀）通过蒸发器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止蒸发器面积利用不足和敲缸现象的发生。空气里面含有的低品位热能，别名空气源，根据定律我们可以得知，能量不会凭空出现，也不会凭空消失，依据热力学第二定律可以知晓，热量由低温东西传到高温东西时不出现过多变化，虽然不会用光，但是想把空气里面吸收的能量传到高温环境，必须耗费电能和热能。
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。
