Nagyításhoz kattints a képre

A legegyszerűbb (a Carnot-körfolyamat munkaközegét kompresszorral sűrítik) hőszivattyú elvi vázlatából (1. ábra) is kitűnik, hogy a hőszivattyú olyan energetikai berendezés, amely a hőenergia hőmérsékletét emeli meg külső energia befektetése árán. Így a viszonylag kis hőmérsékletű - pl. környezetben meglévő - hőből képes nagyobb hőmérsékletet előállítani, amelyhez persze külső energiát kell befektetni. Mondhatnánk: a hőt "szivattyúzza" jól használható hőmérsékletre.
A hőszivattyú működése gyakorlatilag megegyezik a hűtőgéppel. A két berendezés között mutatkozó különbség a körfolyamat hőmérséklet-határaiban és a felhasználás céljában van. Míg azonban a hűtésnél az a cél, hogy az alsó hőmérsékletszintet minél alacsonyabbra szorítsuk, mivel a hűtés, a hőelvonás ezt igényli, a hőszivattyú esetében a felső hőmérséklet megemelése a lényeg a hasznos hőszolgáltatás érdekében.

Ha a kondenzátor oldalán termelt hő hasznosítása a cél, és a hűtést nem használjuk, akkor a hőszivattyú egycélú berendezés, míg a fűtésre és hűtésre egyaránt alkalmas hőszivattyút többcélú berendezésnek nevezzük. A lakást a hőszivattyúval télen fűteni lehet, nyáron pedig hűteni, igény szerint. Természetesen egész éven át meleg víz is előállítható vele. A hőszivattyúk elterjedése a fejlett országokban felgyorsult. Olyan berendezéseket fejlesztettek ki, amelyek az energiatermelésben, az iparban, a mezőgazdaságban és a családi otthonokban is használhatók, az épületben és azon kívül is elhelyezhetők. Működésük halk, méreteik nagyjából a hűtőgépek nagyságát követik.