Pompa ciepła powietrze-woda działa wydajnie nawet w niskich temperaturach. W tym celu urządzenie za pomocą wentylatora pobiera ciepło z otoczenia i przekazuje je do parownika. Powoduje to przekazanie pochłoniętego w ten sposób ciepła do specjalnego czynnika chłodniczego, który w rezultacie odparowuje. Sprężarka w pompie ciepła spręża czynnik, zwiększając jego ciśnienie i temperaturę. Następnie skraplacz przekształca gazowy czynnik chłodniczy w ciekły czynnik chłodniczy. Przekazuje to pozyskane w ten sposób ciepło do systemu grzewczego. Na koniec środek jest przesyłany do zaworu rozprężnego, który zmniejsza ciśnienie środka i odsyła je z powrotem do parownika. Następnie cykl zaczyna się od nowa.