Tepelné čerpadlo funguje na princípe prenosu tepla z jedného miesta na druhé pomocou cyklu kompresie a dekompresie chladiva. Základným prvkom je chladivo, ktoré prechádza procesom striedavého stláčania a uvoľňovania, čím mení svoj skupenstvo a absorbuje či odovzdáva teplo. Proces začína získaním tepla z vonkajšieho prostredia (vzduchu, vody alebo zeme) a prenáša ho do vnútorného priestoru. Tepelné čerpadlo využíva kompresor na stlačenie chladiva, čím sa zvýši jeho teplota, potom ho prenáša cez kondezátor, kde odovzdáva teplo do vnútorného systému. Po tomto kroku sa chladivo dekompresuje, jeho teplota klesá a cyklus začína nanovo. Týmto spôsobom tepelné čerpadlo dokáže presunúť teplo z jedného miesta na druhé, čím zabezpečuje vykurovanie alebo ohrev vody s minimálnymi nákladmi na energiu.