Eine Wärmepumpe ist eine Kältemaschine. Hier wird durch den thermodynamischen Kreisprozess (Carnot-Prozess) ein kalter Dampf auf nutzbare Temperaturen angehoben, die dann zu Heizzwecken genutzt werden können.

Die Wärme zur Verdampfung des Kältemittels wird aus der relativ kalten Umgebungswärme (in Luft, Wasser, Erde) entnommen. Danach wird der kalte Dampf durch eine Antriebsenergie (Strom, aber auch Gas oder Diesel) in einem thermodynamischen Kreisprozess (Carnot-Prozess) auf eine nutzbare Temperaturen angehoben. Hier muss nur die Antriebsenergie bezahlt werden. Die dabei „gewonnene“ Umgebungswärme ist kostenlos.

Die Energieeffizienz einer Kompressionswärmepumpe wird über die Leistungszahl, bei der Absorptionswärmepumpe Heizzahl, angegeben. Diese geben das Verhältnis der abgegebenen nutzbaren Wärmeleistung zur aufgewendeten Antriebsleistung an. Die Jahresarbeitszahl ist das Jahresmittel der Leistungszahl in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen (Aufstellung, Heizsystem, Wärmequelle) und aller notwendigen Energieverbraucher (Grundwasserpumpe, Soleumwälzpumpe, Regelung). Die Jahresarbeitszahl ist aussagekräftiger, da sie alle Energieverbräuche beinhaltet.

Wärmepumpen werden zunehmend zur Beheizung von Einfamilienhäusern, Wohnanlagen, Schwimmbädern, Gewerbebauten und zur Trinkwassererwärmung eingesetzt.

Voraussetzung für den Einsatz der Wärmepumpentechnik sollte grundsätzlich eine Niedertemperaturheizung (Fußbodenheizung, Wandflächenheizung, Betonkernaktivierung, Ventilatorkonvektor) sein. Natürlich muss auch eine geeignete Wärmequelle (Außenluft, Fortluft, Grundwasser, Erdreich) und neuerdings eine thermische Solaranlage zur Verfügung stehen.

Diese Technik wird in zahlreichen Bundesländern, Gemeinden und verschiedenen Energieversorgungsunternehmen finanziell gefördert.