空氣源熱泵熱水器由熱泵換熱器節流器吸熱器熱泵等裝置構成了一個循環系統。熱媒（也可稱冷媒）在熱泵的作用下在系統內循環流動。它在熱泵內完成氣態的升壓升溫過程（溫度高達100℃），它進入換熱器后釋放出高溫熱量加熱水，同時自己被冷卻并轉化為流液態，當它運行到吸熱器后，液態迅速吸熱蒸發再次轉化為氣態，同時溫度下降至零下20℃30℃，這時吸熱器周邊的空氣就會源源不斷地將低溫熱量傳遞給熱媒。熱媒不斷地循環就實現了空氣中的低溫熱量轉變為高溫熱量并加熱冷水過程。這就是空氣源熱泵熱水器的基本原理。