Wärmepumpen nutzen Wärmeenergie aus der Umwelt, die im Erdreich, in der Umgebungsluft oder im Grundwasser gespeichert ist. Sie verwendet also regenerative Energiequellen, die Ihnen die Natur gratis zur Verfügung stellt und ist somit das System für kostenbewusstes und umweltfreundliches Heizen. Denn es kann ein beachtlicher Teil der Heizkosten eingespart werden. Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen in Verbindung mit Heizflächen, die mit niedrigen Systemtemperaturen versorgt werden (z.B. Fußbodenheizungen).
Das kalte, flüssige Arbeitsmittel nimmt im Verdampfer thermische Energie aus der jeweiligen Wärmequelle auf und verdampft dabei. Unter Einsatz elektrischer Energie wird das dampfförmige Medium in einem Verdichter komprimiert und dabei erhitzt. Nun ist das höchste Temperaturniveau im Kreislauf erreicht. Im Kondensator wird die thermische Energie an das Heizsystem abgegeben. Der Dampf kühlt dabei ab und das Medium wird wieder flüssig. Danach gelangt das Arbeitsmittel in das Expansionsventil, wo es auf Grund der erfolgenden Entspannung stark abkühlt. Nun befindet es sich auf einem niedrigen Temperaturniveau und kann wieder Energie aus der Umgebung aufnehmen - der Kreislauf beginnt von vorn.
Luft kann ohne weitere Maßnahmen genutzt werden. Bei Wärmepumpen, die die Wärme des Erdreichs nutzen, werden Bohrungen für Erdsonden erstellt oder Erdkollektoren verlegt. Erdreich und Grundwasser sind optimale Wärmespeicher mit einer Temperatur, die das ganze Jahr über relativ konstant bleibt.
Als Absicherung für Betriebsstörungen, sind die Geräte mit einem Elektro-Heizstab ausgestattet. Die Stromkosten für diesen werden über einen separaten Tarif des Energieversorgers abgerechnet.