A hőszivattyúk gyakorlatilag a hőt szállítják egyik helyről a másikra úgy, hogy a környezet energiáját és a villamos áramot hővé alakítják. Csoportosításuk hőforrás szerint történik:

• Talajhő – víz hőszivattyú
• Víz – víz hőszivattyú
• Levegő – víz hőszivattyú

A felületfűtési-hűtési rendszerek egy kiváló energiaforrása lehet a talajhőt hasznosító reverzibilis hőszivattyú (ma már a radiátoros rendszerekhez is jó). A reverzibilis hőszivattyú működését tekintve alkalmas fűtési és hűtési célra is. Télen a hőszivattyú a hőt a talajból vagy a külső levegőből szállítja helyiségbe, nyáron pedig a helyiség hőjét juttatja el a talajba vagy az épületen kívülre a levegőbe.

A hőszivattyúk a termodinamikai elvek alapján működnek. A termodinamikai körfolyamat lényege, hogy az áramló hőátadó közeg folyamatosan változtatja a halmazállapotát folyékony és légnemű között. Mikor a közeg hőt vesz fel, gáz halmazállapotúvá válik (elpárolog), majd a hőt leadva újra folyékony lesz (kondenzálódik). A körfolyamat folyamatosan ismétlődik. Az áramlást egy elektromos kompresszor biztosítja, ami a közeget gáz halmazállapotban beszívja és összesűriti, így az felmelegszik és a kondenzátorba jut. A kondenzátor és a fűtőrendszer között megtörténik a hőcsere, és ezzel a gáz folyékonnyá alakul. Miután a folyadék az expanziós szelepben hirtelen kitágul és lehűl, a párologtatóban ismét elkezdődik a körfolyamat. A hőszivattyúk ezzel a folyamattal képesek a hőt szállítani.