Μια αντλία θερμότητας χρησιμοποιείται συνήθως για να βοηθήσει με συστήματα θέρμανσης και ψύξης τόσο στο σπίτι όσο και σε εμπορικά κτίρια. Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να εκπέμπει κρύο ή ζεστό αέρα όταν χρειάζεται. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα αυτού του τύπου συσκευής είναι το ψυγείο. Σε ένα ψυγείο, ένα ειδικό υγρό εργασίας τοποθετείται γύρω από το κύκλωμα ψύξης για να λειτουργήσει η αντλία θερμότητας. Το κύκλωμα ψύξης περιέχει τέσσερα στοιχεία: τον συμπυκνωτή, τον εξατμιστή, τον συμπιεστή και τη βαλβίδα εκτόνωσης.
Καθώς η θερμότητα απομακρύνεται από την πηγή, το λειτουργικό ρευστό εξατμίζεται με τη βοήθεια του εξατμιστή. Στη συνέχεια απελευθερώνεται θερμότητα, με αποτέλεσμα η περιοχή να ψύχεται. Καθώς η θερμότητα απελευθερώνεται για να ψυχθεί ο αέρας, το λειτουργικό ρευστό συμπυκνώνεται από τον συμπυκνωτή. Καθώς συμβαίνει αυτό, μια βαλβίδα αναστροφής δημιουργεί ψυχρό αέρα και η κατεύθυνση του ρευστού εργασίας αντιστρέφεται προκειμένου να ξεκινήσει ξανά η διαδικασία. Ακριβώς όπως με ένα ψυγείο, μια αντλία θερμότητας αφαιρεί τη θερμότητα από την πηγή για να διατηρήσει μια συγκεκριμένη περιοχή δροσερή.
Οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται γενικά σε χώρους όπου απαιτείται θέρμανση ή ψύξη, αλλά όπου η τρέχουσα πηγή θερμότητας ή ψύξης είναι ανεπαρκής. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται συχνά με συστήματα θέρμανσης και ψύξης χώρων, με οικιακή και βιομηχανική αφύγρανση και στη θέρμανση του οικιακού νερού. Σε τυπικές εφαρμογές θέρμανσης, μια αντλία θερμότητας διαχωρίζει τη θερμότητα από διάφορες πηγές όπως το νερό, ο αέρας, το έδαφος και το υπόβαθρο. Σε εφαρμογές ψύξης, από την άλλη πλευρά, η θερμότητα εκκενώνεται παρά διαχωρίζεται. Αυτή η συσκευή είναι η προτιμώμενη επιλογή σε βιομηχανικούς και οικιακούς χώρους όπου απαιτείται θέρμανση και ψύξη, επειδή καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από την ηλεκτρική ενέργεια και άλλες μεθόδους.
Υπάρχουν διάφοροι διαθέσιμοι τύποι αντλιών θερμότητας, ο καθένας με τα δικά του ειδικά πλεονεκτήματα. Μία από τις πιο δημοφιλείς μορφές είναι η αντλία θερμότητας με πηγή εδάφους. Αυτό δεν έχει εξωτερικό ανεμιστήρα. Ως εκ τούτου, είναι πολύ ήσυχο. Επιπλέον, ενέχει μικρότερο κίνδυνο ζημιάς από τα μοντέλα με εξωτερικούς ανεμιστήρες. Γενικά έχει επίσης διάρκεια ζωής πάνω από σαράντα χρόνια.