熱泵空調利用地表土壤和水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，是一種清潔環保的可再生能源技術。其工作原理主要包含以下幾個方面：

首先是淺層地熱能源。在太陽輻射下，地球成為巨型“存貯器”，在地殼淺層的水體和巖土體中貯存了大量可再生能源，即淺層地熱能。

其次是熱泵技術。輸入電能驅動壓縮機做功，使機組中的工質反復發生蒸發吸熱和冷凝放熱的物理相變過程，實現空間上的熱量交換和傳遞轉移。

然后是地源熱泵中央空調系統。以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建筑物內系統組成。冬季從地源吸收熱量供暖，夏季從室內吸收熱量轉移到地源制冷。根據地熱交換系統形式不同，分為地下水地源熱泵系統、地表水地源熱泵系統和地埋管地源熱泵系統。

還有水源熱泵中央空調系統。利用地球表面淺層水源中的低位熱能資源，通過熱泵原理，把低位熱能轉為高位能。冬季采集低品位熱能供暖，夏季把室內熱量釋放到水中制冷。

熱泵空調在制熱時，當運行于制熱工況，四通閥換向線接通，室內換熱器成為冷凝器，室外換熱器成為蒸發器。從室外換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器，分離出液體后，干過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體排出，氣體經四通閥進入室內換熱器放熱冷凝，室內空氣被加熱，成為過冷液，過冷液經毛細管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體，進入室外換熱器蒸發吸熱，隨后過熱氣經四通閥和氣液分離器進入下一循環。

制冷時，運行于制冷工況，四通閥換向線接通，室內換熱器成為蒸發器，室外換熱器成為冷凝器。從室內換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器，分離出液體后，過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體排出，氣體經四通閥進入室外換熱器放熱冷凝，成為過冷液，過冷液經毛細管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體，進入室內換熱器蒸發吸熱，室內空氣被降溫，然后再一次經四通閥和氣液分離器進入下一循環。