En värmepump fungerar genom att utnyttja principen om att värme alltid strömmar från ett område med högre temperatur till ett område med lägre temperatur. Värmepumpar använder denna princip för att flytta värmeenergi från en kallare plats till en varmare plats genom att använda en kompressor och ett köldmedium.
I en typisk värmepumpsanläggning finns det två huvuddelar: en inomhusenhet och en utomhusenhet. Utomhusenheten innehåller en kompressor och ett köldmedium som cirkulerar i ett slutet system. Köldmediet absorberar värme från utomhusluften och omvandlas från en gas till en vätska genom kompression. Den varma vätskan leds sedan in i inomhusenheten där den passerar genom en värmeväxlare som överför värmen till inomhusluften. Köldmediet svalnar då och omvandlas tillbaka till gasform och cirkulerar sedan tillbaka till utomhusenheten för att börja processen igen.
Den överförda värmen kan användas för att värma upp ett hus eller för att producera varmvatten. Eftersom värmepumpar använder energi från omgivningen, istället för att generera den genom förbränning av fossila bränslen, är de oftast mycket energieffektiva och miljövänliga.