Pompa ciepła to urządzenie wytwarzające ciepło wykorzystujące energię znajdującą się w naturalnych pokładach ziemi, powietrza i wody. Zasada działania takiego urządzenia oparta jest na typowych przemianach fizycznych jak sprężanie, rozprężanie, parowanie i skraplanie. Takie przemiany są wykorzystywane od lat w urządzeniach takich jak lodówka, klimatyzacja. Aby takie przemiany występowały w zamierzony przez nas sposób, potrzebujemy dostarczyć niewielkiej ilości energii elektrycznej. Cała pozostała energia potrzebna do ogrzewania lub chłodzenia pochodzi z darmowej energii powietrza lub gruntu.

Pompa ciepła to dwuelementowy zamknięty system, w którym krąży neutralny dla środowiska gaz podlegający ciągłym przemianom z postaci gazowej na ciekłą i odwrotnie  powodując przemianę energii ze źródła dolnego do górnego.

Dolnym źródłem ciepła nazywamy grunt, w którym umieszczane są kolektory czyli rury z cieczą lub skraplacz, który uzyskuje ciepło z powietrza.

Górne źródło stanowi instalacja grzewcza wraz z drugim elementem systemu pomp ciepła, w którym znajduje się sprężarka oraz zawory rozprężające gaz. Urządzenie to przeważnie nie zajmuje więcej niż 1m² powierzchni budynku.

Pompy ciepła pracują najefektywniej na niskiej temperaturze czynnika w obiegu centralnego ogrzewania. Za niską temperaturę uważa się temperaturę około +35 ^oC. Przy takiej pracy współczynnik COP pompy ciepła jest najwyższy. Dlatego najlepiej współpracują z pompą ciepła niskotemperaturowe systemy ogrzewania podłogowego.

Pompy ciepła powietrzne, jak sama nazwa wskazuje, czerpią energię cieplną z powietrza na zewnątrz budynku. Pompy te cechują się mniejszymi nakładami inwestycyjnymi w porównaniu do pomp gruntowych, gdyż nie wymagają wykonywania prac ziemnych. Zdecydowanie łatwiej zastosować takie pompy na istniejących obiektach. Pompy powietrzne mają większe zapotrzebowanie na energię elekryczną, lecz w połączeniu z instalacją fotowoltaiczną mogę stworzyć prawie bezkosztowy system ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody użytkowej.