工作原理及分类
热泵主要构成部分为压缩机、蒸发冷凝器、膨胀阀等，热泵工作原理为逆卡诺循环原理，通过消耗部分电能将外界环境中的水、空气、土壤中获取的低位热能转化为高位热能。具体工作过程如下：
当热泵工作时，会吸收外界的低温热源（如水、空气或者地热等）在蒸发器中发生热交换，与此同时，蒸发器内用于能量交换的介质会吸收低位热源的热量将自身转化为低温低压的过热气体进入压缩机内，压缩机对其做功将其压缩为高温高压气体后，介质由冷凝器在固定的压强下冷凝为高温高压的液体注入膨胀阀，此时放出的热量与水泵流进的水进行热交换，水温升高后流出供热，介质则被膨胀阀绝热节流后变回低温低压液体再次流入蒸发器，整个循环过程，就是热泵的工作原理。
空气源热泵
空气源热泵的热源来自空气，空气作为热泵的低位热源，随处可在，区域限制较小，所以空气源热泵的使用较为普遍。空气源热泵机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀构成封闭系统，内部含有一定量工质，通过冷凝器和蒸发器来和外部进行热交换。空气源热泵系统的热源和冷源均取自空气，系统的体积较小，可以摆放在不同的位置，且施工安装较为方便快捷。由于一年中四季的温差不一，变化较大，空气源热泵机组的工作效率会受外界影响，在低温环境下，空气源热泵并不能持续高效地工作，蒸发器易结霜，这也是空气源热泵系统的主要弊端。
地源热泵的热源是岩土体、地下水或地表水，依照吸收地下热源的形式不同归类为土壤源热泵、地表水源热泵和地下水源热泵。其工作原理为通过消耗电能或其他高品位能使热泵机组运行，冬季吸收土壤或者水中低品位势能给室内供暖，夏季则取出室内多余热能吸收到土壤或水中实现制冷的成效目前我国的地源热泵工程数量和设备生产能力已经跃居世界第一位，技术水平国际领先地源热泵清洁无污染，可以一机多用，高效节能，占地小，机组可长期运行，且工作成本较低，应用较为广泛，但由于向大地取热量的不平衡，所以地源的热泵发展有一定的阻碍。
水源热泵的热源取自地表浅层水源例如地下水，或取自地表流域与水库湖泊在白天汲取太阳辐射得到的低位热能以及汲取地热能所得到的低位热能。水源热泵机组依靠热泵技术，利用较少电能进行做功输出，来把低位热能变成高位热能从而进行供热。水源热泵在用水过程中应用循环水去冷热交换，把地表浅层水源作为冷热源，不消耗水资源且高效节能，节约成本，可一机多用，无需冷冻机房，占地少，维护可靠。而且水在一年四季中的温度变化远小于空气，能量利用率要高于空气源热泵40%左右，而且不存在蒸发器凝霜的问题，因此工作效率较高。若机组工作地点选址在有浅层地表水源的地方和江河湖泊旁边，水源热泵极其方便可行。
普通热泵由于热源单一导致其具有一定的局限性，将多种热源的热泵系统结合起来能够打破普通热泵的局限性，在一定程度上增加能源的利用率上限，让热泵可以应对各种不同的环境中。常见的复合型热泵有太阳能空气源热泵、水源空气源热泵、太阳能-水源热泵等。
