Pompa ciepła wykorzystuje temperaturę np. powietrza na zewnątrz do ogrzania budynku oraz ciepłej wody użytkowej. Sam proces zaczyna się w układzie pierwszym, w którym płynie niezamarzająca ciecz o niższej temperaturze niż temperatura otoczenia, dzięki czemu jest zdolna pobierać z niego ciepło. Proces ten przebiega również wtedy, gdy na zewnątrz panuje temperatura ujemna. Podgrzany płyn trafia do drugiego obiegu, w którym krąży środek chłodniczy, który paruje już w bardzo niskich temperaturach, a przy okazji chłodzi ciecz, zanim ta trafi z powrotem do pierwszego obiegu. Para trafia do sprężarki, w której pod ciśnieniem znacznie rośnie jej temperatura. Gdy temperatura pary jest wystarczająco wysoka, jest ona przekazywana do obiegu grzewczego, gdzie oddaje ona swoje ciepło, a ulegając schłodzeniu, staje się znów ciekłym środkiem chłodniczym, mogącym wrócić do obiegu drugiego.