Zasada działania pompy ciepła jest prosta a jednocześnie genialna.

Pompy ciepła należą do najbardziej efektywnych systemów ogrzewania i podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ponieważ przez cały rok wykorzystują one energię promieniowania słonecznego zgromadzoną w otaczającym nas powietrzu lub przekazaną  do gruntu i wód gruntowych.

Darmowa energia środowiska naturalnego dostarcza pompie ciepła ok. 75% energii grzewczej. Razem z 25% energii potrzebnej do pracy sprężarki w formie prądu elektrycznego osiąga ona 100% mocy grzewczej.  W tym celu musi zostać najpierw pobrana energia z powietrza zewnętrznego, ziemi lub wody gruntowej poprzez odpowiednie systemy wymienników ciepła. W celu ogrzewania ciepło to zostaje następnie podniesione w odpowiednim obiegu do użytecznego poziomu temperatury.

Ogrzewanie pompą ciepła składa się z instalacji źródła ciepła, z pompy ciepła i systemu rozdziału i kumulowania ciepła. Oddawanie ciepła zachodzi najczęściej przez ogrzewanie niskotemperaturowe, czyli system grzewczy, który w nowym budownictwie jest już standardem. Można to zrealizować poprzez ogrzewanie podłogowe, ścienne albo niskotemperaturowe konwektory niskotemperaturowe np. Dimplex SmartRad.

W zamkniętym obiegu termodynamicznym pompy ciepła czynnik chłodniczy przejmuje jako czynnik roboczy zadanie przekazywania i transportowania ciepła. 

Właściwy odzysk ciepła ze środowiska zachodzi w parowniku pompy ciepła. Wykorzystuje się do tego tę właściwość płynnego czynnika chłodniczego, że wrze on i paruje również przy ujemnych temperaturach i odzyskując przy tym pobraną energię dolnego źródła.

Objętość czynnika chłodniczego, który przyjmuje postać gazu, zostaje następnie w sprężarce zmniejszona. Wzrasta przy tym silnie ciśnienie, a przez to również temperatura czynnika chłodniczego.

Gorący czynnik chłodniczy przekazywany jest dalej do skraplacza, wymiennika ciepła w którym odzyskane ciepło ze środowiska zostaje przekazane systemowi grzewczemu.

Czynnik chłodniczy, który przez ochłodzenie jest znowu płynny, może po obniżeniu ciśnienia i temperatury w zaworze rozprężnym znowu pobierać ciepło z otoczenia.