空气能热泵热水器压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态，压缩机压缩功能转化的热量为q1，高温高压的气态冷媒与水进行热交换，高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。这过程中，冷媒放出热量用来加热水，使水升温变成热水。水吸收的热为q3，高压液态冷媒通过膨胀阀减压，压力下降，回到比外界低的温度，具有吸热蒸发的能力。低温低压的液态冷媒经过蒸发器（空气热交换器）吸收空气中的热量自身蒸发，由液态变为气态，冷媒从空气中吸收的热为q2。吸收了热量的冷媒变成低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断地从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。这个循环过程由空气能热泵（主机）机组来完成。空气能热泵作为集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为五倍范围内的热能（即q1—2=q3的道理）。 空气源热泵工作过程：进入蒸发器吸收热量前状态:低温低压的液体通过蒸发器吸收空气中的热量（气化），制冷剂变成低温低压的气体，通过压缩机做功压缩，变成高温高压气体，经过换热器跟水交换热量，变成低温高压的液体，经过节流装置节流，变成变成低温低压的液体，进入蒸发器重复循环该过程。
常温型热泵热水机工作原理：低温型热水机组工作原理：

空气源热泵四大部件简介：
压缩机
压缩机（也有人称之为“蒸气泵”）是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械装置，是制热系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制热循环提供动力，从而实现压缩-冷凝(放热)-膨胀-蒸发(吸热)的制热循环。冷凝器冷凝器为制热系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，把水加热。气体通过一根长长的管子（通常盘成螺线管），让热量散发到四周的水中，铜之类的金属导热性能强，常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加热传导的散热片，加大散热面积，以加速散热。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。蒸发器蒸发器是制热四大件中很重要的一个部件，经过压缩、液化，低温的制冷剂通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，降低周围空气的温度，以达到吸收空气中能量的目的。膨胀阀膨胀阀（节流阀）是在制热系统中通过改变节流截面或节流长度，达到控制制冷剂流量的装置，一般安装于蒸发器和储液筒之间。膨胀阀（节流阀）使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收外界空气中的热量。膨胀阀（节流阀）通过蒸发器末端的过程变化来控制阀门流量，防止蒸发器面积利用不足和敲缸现象的发生。