空气源热泵吸收空气中的热能在传递到水中进行制冷和供暖，夏季通过风机盘管制冷、冬季通过地暖管供暖，实现冷暖两用。
空气源热泵制冷
空气源热泵制冷是通过热泵机组将回收来的低压冷媒压缩后变成高温高压的气体排出，随后冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。在风扇的作用下，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器所吸收，空气温度迅速降低，变成冷气排进风机盘管提供制冷服务。随后蒸发器所吸收一定能量的冷媒回流到压缩机，实现制冷循环。
空气源热泵采暖
空气源热泵采暖的原理是吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，采暖过程中将热量转移到水中，即使在低温环境下，通过热水或热风循环，将热量传达室内。整个系统仅消耗少的电能来驱动压缩机运转，吸收空气中免费热量，理论上在平均气温为-5C的环境温度下，每耗1度电，可产生3度电以上的热量，节能效益远远高于传统电辅热等形式。空气源热泵采暖时整个室内空间的温度均匀分布，没有热风感有利于保持环境中的水分，提高人体舒服感。
空气源热泵是科学的产物，适应性广，理论上-35C以上环境皆可用。在平均气温为-5C的环境温度下、每耗一度电、可产生3度电以上的热量，节能效益达到75%，而在-15度的环境下，消耗1度电，也可产生2度电以上的热量。
同样是用电，空气源热泵采暖与电暖气相比，直接电加热是能量的转化，即输入一份电能转化一份热能，实际上并不能全完转化，会有损耗；而空气源热泵主要进行的是能量的转移，1份电能驱动系统从空气中转移超过3份的热能，与电辅热相比的节能效益达到70%。冬季季节综合能源利用率≥3.0，远高于电直接供暖。