En varmepumpe trækker varme ud af omgivelserne, f.eks. udeluft, jord eller grundvand, og omdanner den til brugbar energi. Denne varme, selv ved lave temperaturer, indeholder nok energi til, at varmepumpen kan fungere effektivt. Systemet bruger et kølemiddel, som absorberer varmen og omdanner den til en gas. Denne gas komprimeres derefter af en kompressor, hvilket hæver dens temperatur. Den varme damp passerer derefter gennem en varmeveksler, hvor varmen overføres til varmesystemet, f.eks. gulvvarme. Når varmen er frigivet, kondenserer kølemidlet tilbage til væske, og cyklussen starter forfra. På den måde kan varmepumpen levere varme kontinuerligt.
