Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank, nur mit umgekehrtem Nutzen. Die Wärmeaufnahme und deren Transport übernimmt ein Arbeitsmittel, das sich in einem geschlossenen Kreislauf bewegt und nacheinander verschiedene Zustandsänderungen erfährt. Es wird verdampft, verdichtet, verflüssigt und entspannt. Die Wärmepumpe wandelt so Wärme niedriger Temperatur (z.B. 7 °C) in Wärme hoher Temperatur (z.B. 23 °C) um. Die vorhandene Wärme kann aus unterschiedlichen Quellen genutzt werden:

Erdreich:
Erdreich ist ein sehr guter Wärmespeicher. Seine Temperatur beträgt das ganze Jahr über etwa 8 bis 12 °C. Zur Aufnahme der Wärme werden entweder Rohre in senkrechten Bohrlöchern (Erdsonden) oder Rohrschlangen waagrecht in 1 bis 1,5 m Tiefe verlegt.

Wasser:
Grundwasser ist eine gute Wärmequelle. Selbst an sehr kalten Tagen liegt die Wassertemperatur zwischen 7 bis 12 °C. Über einen Förderbrunnen wird das Grundwasser entnommen. Das abgekühlte Wasser wird anschließend wieder zurückgeführt.

Luft:
Die Wärmequelle Luft kann überall und ohne großen baulichen Aufwand eingesetzt werden. Jedoch sinkt mit fallender Außentemperatur auch das Wärmeangebot, und damit auch der Wirkungsgrad. Luftwärmepumpen gibt es als Kompaktwärmepumpen für die Innen- oder Außenaufstellung.

Massivabsorber:
Das Massiv-Absorbersystem ist ein Wärmepumpen-Heizverfahren, bei dem speicherfähige Betonwände als Absorber verwendet werden.

Solartechnik:
Wärmepumpen können auch gut mit Solarkollektoren kombiniert werden.

Wärmepumpe mit Erdsonden