Pompa ciepła jest zwykle używana do wspomagania systemów ogrzewania i chłodzenia zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i komercyjnych. Urządzenie jest zaprojektowane tak, aby w razie potrzeby emitować zimne lub gorące powietrze. Typowym przykładem tego typu urządzenia jest lodówka. W lodówce specjalny płyn roboczy umieszczany jest wokół obiegu chłodniczego w celu obsługi pompy ciepła. Obwód chłodniczy składa się z czterech elementów: skraplacza, parownika, sprężarki i zaworu rozprężnego.
Gdy ciepło jest odprowadzane ze źródła, ciecz robocza odparowuje za pomocą parownika. Następnie uwalniane jest ciepło, co powoduje ochłodzenie obszaru. Gdy ciepło jest uwalniane w celu schłodzenia powietrza, płyn roboczy jest skraplany przez skraplacz. Gdy to nastąpi, zawór zwrotny wytwarza chłodne powietrze, a kierunek płynu roboczego jest odwracany w celu ponownego rozpoczęcia procesu. Podobnie jak w przypadku lodówki, pompa ciepła usuwa ciepło ze źródła w celu utrzymania chłodu w określonym obszarze.
Pompy ciepła są zwykle używane w miejscach, w których potrzebne jest ogrzewanie lub chłodzenie, ale obecne źródło ciepła lub chłodzenia jest niewystarczające. Dlatego są często stosowane w systemach ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń, z osuszaniem domowym i przemysłowym oraz do podgrzewania wody użytkowej. W standardowych zastosowaniach grzewczych pompa ciepła oddziela ciepło z różnych źródeł, takich jak woda, powietrze, gleba i podłoże skalne. Z drugiej strony w zastosowaniach chłodniczych ciepło jest odprowadzane, a nie oddzielane. To urządzenie jest preferowanym wyborem w warunkach przemysłowych i domowych, gdzie potrzebne jest ogrzewanie i chłodzenie, ponieważ zużywa mniej energii niż elektryczność i inne metody.
Dostępnych jest kilka różnych typów pomp ciepła, z których każdy ma swoje specyficzne zalety. Jedną z najpopularniejszych form jest gruntowa pompa ciepła. To nie ma zewnętrznego wentylatora. Dlatego jest bardzo cicho. Ponadto niesie ze sobą mniejsze ryzyko uszkodzenia niż modele z wentylatorami zewnętrznymi. Zwykle ma również ponad czterdzieści lat życia.