Pompy ciepła służące do celów grzewczych działają analogicznie do lodówki. Różnica polega na tym, że lodówka pobiera ciepło ze swojego wnętrza a pompa z zewnętrznego źródła ciepła.

Cykl pracy pompy ciepła składa się z czterech kroków.

1. Parowanie
   • Do parownika trafia chłodny czynnik roboczy, jest to najczęściej ciekły freon lub amoniak o niskim ciśnieniu. Pod wpływem ciepła dostarczonego z dolnego źródła czynnik roboczy paruje i pobiera energie cieplną.
2. Sprężanie
   • Będąc pod postacią gazową trafia on do sprężarki, która wykorzystując energię elektryczną podnosi ciśnienie i temperaturę czynnika roboczego.
3. Skraplanie
   • Dalej czynnik roboczy pod postacią gazu o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu trafia do skraplacza gdzie zmienia stan skupienia oddając energię cieplną do górnego źródła ciepła – instalacji grzewczej.
4. Rozprężanie
   • Po wyjściu ze skraplacza czynnik roboczy jest cieczą o niskiej temperaturze ale o wysokim ciśnieniu. Przed powrotem do parownika ciśnienie obniżane jest w zaworze rozprężnym.