Współczynnik wydajności odnosi się do zmiany stosunku ciepła uwalnianego na wyjściu w porównaniu do pracy, którą należy wykonać, aby uwolnić to ciepło. Ten pomiar jest zwykle używany do pomiaru wydajności pomp ciepła, jednak można go również wykorzystać do innych pomiarów. Współczynnik wydajności jest czasami skracany do COP lub CP. Do określenia COP w różnych zastosowaniach wykorzystywane są różne równania.
Wyprowadzając lub określając współczynnik wydajności, należy pamiętać o pierwszej zasadzie termodynamiki. Ta zasada mówi, że energię można zmienić, ale nie można jej zniszczyć ani stworzyć. W wyniku tej zasady równania używane do określenia współczynnika wydajności zwykle zaczynają się od rozważenia ciepła pobieranego z powietrza przez zbiornik za zimne ciepło i ciepła uwalnianego ze zbiornika za gorące powietrze.
Aby określić współczynnik wydajności, w niektórych równaniach COP należy również uwzględnić temperatury bezwzględne zbiorników grzewczych i chłodzących. Zmienia to równanie tak, że uwzględniana jest temperatura bezwzględna zbiornika gorącego powietrza i temperatura bezwzględna zbiornika zimnego powietrza. Biorąc pod uwagę te temperatury bezwzględne i stosując skalę Kelvina, obliczona odpowiedź określi maksymalną teoretyczną wydajność jednostek zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki. To równanie jest powszechnie używane do określania współczynnika wydajności lodówek i klimatyzatorów.
Proces określania COP jest ważny, ponieważ porównanie współczynników wydajności można wykorzystać do określenia ilości energii, którą można zaoszczędzić, stosując jeden typ systemu w porównaniu z innym. Na przykład, jeśli elektryczna pompa ciepła pracuje przy współczynniku COP wynoszącym 4.5, oznacza to, że dostarcza 4.5 jednostki ciepła, a na każdą jednostkę ciepła zużywana jest jedna jednostka energii. Jeśli użytkownik zna cenę za kilowat zużytej energii, może podjąć świadomą decyzję, jaki system może być lepiej dostosowany finansowo do jego potrzeb lub który z dwóch systemów jest lepszym zakupem. Na przykład, jeśli elektryczna pompa ciepła będzie kosztować więcej ze względu na cenę energii elektrycznej w porównaniu z ceną gazu ziemnego, w najlepszym interesie finansowym użytkownika będzie wybranie systemu, który będzie działał na gaz ziemny.