Máy bơm nhiệt sử dụng điện để hút nhiệt từ không khí hoặc mặt đất bên ngoài và truyền vào bên trong. Do đó, máy bơm nhiệt hoạt động hiệu quả hơn ở vùng ôn đới so với vùng mát hơn.
Áp suất làm cho nhiệt độ tăng lên. Khi không khí hoặc chất làm lạnh bị nén, nó sẽ nóng lên. Máy bơm nhiệt sử dụng định luật vật lý này để tạo ra nhiệt, sau đó có thể thoát nhiệt ra khắp nhà. Hoạt động này tương tự như máy điều hòa không khí, thay vào đó sử dụng lực nén để truyền nhiệt ra khỏi nhà. Hầu hết các máy bơm nhiệt cũng có thể được đảo chiều để hoạt động giống như máy điều hòa không khí.
Máy bơm nhiệt có khả năng tạo nhiệt tốt hơn nếu không khí bên ngoài ấm hơn, vì vậy chúng phổ biến hơn ở những vùng hiếm khi nhiệt độ xuống dưới mức đóng băng. Tuy nhiên, ngay cả khi chúng tốn kém hơn một chút để chạy trong những tháng lạnh nhất, hiệu quả mà máy bơm nhiệt mang lại trong những tháng ấm hơn có thể khiến chúng trở thành một khoản đầu tư khôn ngoan.
Vì chúng có thể không chạy kịp nếu nhiệt độ giảm quá nhiều, máy bơm nhiệt có chế độ sưởi ấm khẩn cấp. Ngoài việc hút nhiệt từ bên ngoài, máy bơm nhiệt có thể sử dụng điện trở để tạo thêm nhiệt, giống như nhiều thiết bị điều hòa không khí trung tâm. Tuy nhiên, chế độ hoạt động này không hiệu quả, vì vậy điều quan trọng là phải đảm bảo rằng bộ điều nhiệt không đưa máy bơm nhiệt vào chế độ khẩn cấp trừ khi cần thiết.