Powietrzna pompa ciepła działa na zasadzie przenoszenia ciepła pochłoniętego z powietrza zewnętrznego do pomieszczenia wewnętrznego - domu lub biura, za pośrednictwem systemów centralnego ogrzewania do ogrzewania grzejników i dostarczania ciepłej wody użytkowej. Pompy ciepła działają podobnie jak lodówka: pochłaniają ciepło i przekazują je do innego medium.
Niektóre powietrzne pompy ciepła mogą również pracować jako system chłodzenia w miesiącach letnich. Powietrzne pompy ciepła są umieszczane na zewnątrz budynku, gdzie jest wystarczająca przestrzeń.