Eine Wärmepumpe sorgt für die Entnahme von thermischer Energie aus einem Reservoir mit niedriger Temperatur entnimmt. Als Wärmequellen dienen dabei das Grund- oder Oberflächenwasser, Erdreich (Sole) oder die Außenluft. Daher wird zwischen Luft-, Wasser- und Solewärmepumpen unterschieden. Bei gut wärmegedämmten Wohnobjekten kann auch die Abluft von Lüftungsanlagen als Ressource genutzt werden. Die Funktion solcher Wärmepumpen läuft nach einem thermodynamischen Kreisprozess in vier Phasen ab. Zu Beginn nimmt eine Kältemittel, wie z. B. Sole oder ein Frostschutz-Wasser Gemisch die Umgebungswärme auf. Diese Kältemittel haben die Eigenschaft, dass sie schon bei niedrigen Temperaturen verdampfen. Um die entnommene Wärme zu erhöhen, wird in Folge das verdampfte Mittel mit Hilfe der Wärmepumpe verdichtet. In der Phase drei wird der aufgeheizte Dampf über einen Kondensator an das Heizsystem abgegeben, wo die Wärme zur Aufbereitung von Warmwasser oder für das Heizen von Räumen verwendet wird. Beim Austritt aus dem Kondensator wird das Kältemittel wieder flüssig. Zum Abschluss des Kreises wird das Kältemittel mit Expansionsventilen wieder auf das ursprüngliche Druckniveau gebracht. und der Prozess beginnt von vorne.
