空气能热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)，其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。 　　一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。 　　热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收;它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB;通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA QB，由此可以看出，热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA;因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。 　　 热泵技术发展史 随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授(即大家熟知的Lord Kelvin勋爵)发表论文，提出了热量倍增器(Heat Multiplier)的概念，首次描述了热泵的设想。 　　 当时，热泵供暖的对象主要是民用，供暖需求总量小，特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材，因而，热泵的发展长期明显滞后于空调的发展。 　　上世纪30年代，随着氟利昂制冷机的发展，热泵有了较快的发展。

特别是二战以后，工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺，促进了大型供热及工业用热泵的发展。1973年的全球性能源危机，进一步促进了空气源热泵机组在全世界范围内的发展。但热泵在世界范围内的大规模商业应用是近20年的事，如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10%的速度稳步增长。 我国的热泵事业近几年已开始起步，而且发展势头看好。目前，我国利用较多的是水源热泵，而用空气源热泵制取生活用热水在国内近两年刚刚起步。