空气源热泵热水(器)机组由压机——冷凝器——节流器——蒸发器——压机构成了一个循环系统。热媒(也可称冷媒)在热泵的作用下在系统内循环流动。它在压机内完成气态的升压升温过程(温度高达80-100℃)，它进入冷凝器后释放出高温热量加热水，同时自己被冷却并转化为流液态，当它运行到蒸发器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃——30℃，这时蒸发器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给热媒。热媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。
空气源热泵热水(器)机组不同于电热水(器)机组，电热水(器)机组是用电发热管直接将电能转换为热能加热冷水，电热转换效率高为95℅左右。但空气热泵热水(器)机组所消耗的电能是带动热泵工作，仅起到促使热媒循环运动的作用，由于大量空气中的热量进入体系，使热水得到的能量远远大于热泵消耗的电能，这两个能量之比可达到3-4倍以上，即电热转换率高达到400℅以上。也就是说：空气源热泵热水(器)机组系统加热水的主要能源是来自周围的空气，使用相当于电热水(器)机组所耗的1/3或1/4的电能就可以得到足够的热水，运行费用显然远远低于电热水(器)机组或电锅炉。
