Pompy ciepła pobierają ciepło z dolnego źródła i przekazują je do źródła górnego, którym zazwyczaj jest woda krążąca w systemach ogrzewania domu – kaloryferach, matach kapilarnych itp. Powietrzne pompy ciepła, jak sama ich nazwa wskazuje, pobierają ciepło z powietrza.
Działanie pompy można porównać do lodówki, która usuwa ciepło ze swojego wnętrza i przekazuje je na zewnątrz, pompa ciepła natomiast odwrotnie – ogrzewa wnętrze domu, wykorzystując do tego temperaturę otoczenia.
Samoistnie ciepło może przepływać jedynie od ośrodków o wyższej temperaturze do tych o niższej temperaturze. Żeby pompa ciepła mogła dziać w każdych warunkach, również zimą, potrzebuje energii elektrycznej. Zapotrzebowanie to jest jednak niewielkie i dlatego pompy ciepła są tak opłacalnymi i wydajnymi urządzeniami.