Eine Wärmepumpe transportiert thermische Energie von einem Ort niedriger Temperatur (Umgebung) als Nutzwärme zu einem zu beheizenden System , wobei Technische Arbeit verrichtet wird.

Eine Wärmepumpe ist ein energiesparendes System zum Heizen, weil die eigentliche Heizenergie nicht aufgebracht werden muss, sondern nur die Energie zum Transport eines Mediums zwischen den einzelnen Bestandteilen des Aggregates und zum Betrieb des Kompressors. Je geringer die Differnz zwischen Erdtemperatur und der Temperatur des Wohnraums ist, umso weniger Energie benötigt man zum Antrieb der Wärmepumpe. Niedrigtemperaturheizungen erfüllen diese Bedingung am besten und so wird meistens die Wärme im Wohnraum über Fußbodenheizungen abgegeben. Der Heizenergieaufwand kann so etwa um 30 bis 50% gesenkt werden. Durch entsprechenden Antrieb der Wärmepumpe mit Gas oder Solarstrom kann man den CO²-Ausstoss gegenüber Heizöl senken.

Wärmepumpen verwenden Fluide, die bei Wärmezufuhr unter niedrigem Druck verdampfen und bei einem höheren Druck wieder verflüssigen und dabei die vorher aufgenommene Wärme wieder abgeben. So wird unter Normaldruck ein solches Medium durch Rohre, die wegen der konstanten Temperatur tiefer als 10m in die Erde eingebracht sind, geschickt, wo es verdampft, zum Verdichter transportiert, komprimiert, so dass Medium kondensiert und die Wärme wieder abgibt.

Man nutzt das Prinzip der Wärmepumpe auch zum Kühlen. Der Begriff „Wärmepumpe“ wird meist nur für die Heizungsmaschine verwendet. Die Nutzenergie beim Kühlprozess ist die Wärme, die aus dem Raum aufgenommen wird, der gekühlt werden soll und die zusammen mit der Energie für den Antrieb als Abwärme an die Umgebung abgeführt wird. Als Beispiele können hier Kühlschränke oder Klimaanlagen genannt werden.