Eine Wärmepumpenheizung besteht aus der Quelle, der Wärmepumpe selbst und einem Wärmeverteil- und Speichersystem. Die Wärmeabgabe erfolgt üblicherweise über ein Fussboden- oder Radiatoren-heizsystem.

Im geschlossenen Kreislauf übernimmt das Kältemittel die Aufgabe, als Arbeitsmedium, die Wärme zu transportieren.

Der eigentliche Wärmegewinn findet im Verdampfer statt. Hier macht man sich die Eigenschaft des flüssigen Kältemittels zunutze, dass dieses schon bei extrem niedrigen Temperaturen kocht und verdampft und die dabei aufgenommene Energie speichert.

Das Volumen des gasförmig gewordenen Kältemittels wird in dem nachgeschalteten Verdichter verringert. Hierbei steigt der Druck und somit auch die Temperatur des Kältemittels stark an.

Das heisse Kältemittel strömt weiter zum Verflüssiger, in diesem Wärmetauscher wird die gewonnene Umweltwärme an das Heizsystem übertragen.

Das nach der Abkühlung wieder flüssig gewordene Kältemittel, kann nach der Druck- und Temperaturabsenkung nun erneut Wärme aus der Umwelt aufnehmen. Der Kältekreislauf beginnt von vorne.