，又称 ，也称 ，是采用制冷原理从空气中吸收热量来加热水的“热量搬运”装置。把一种沸点为零下10多℃的制冷剂通到交换机中，制冷剂通过蒸发由液态变成气态从空气中吸收热量。再经过压缩机加压做工，制冷剂的温度就能骤升至80-120℃。而后，高温高压的制冷剂被通到储水箱中的毛细管中对水放热，最后通过节流装置的降压作用再变成低温低压的液态制冷剂，就能再次到空气中吸收热量。这样就完成了一个“加热-放热”的工作流程。
运用热泵工作原理制热，与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦，电制冷2800瓦。根据热平衡的原理，同时最少产生2800瓦的热功率，加上输入的1000瓦的电功率，实际产生的热功率在3000——4000瓦，把这些热量输送到保温水箱，其耗电量只是电热水器的四分之一（电热水器即使热效率100%，输入1000焦耳电也只有1000焦耳的热）。
空气能热水器则不需要阳光，因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时全天候承压运行。这样一来，即使用完一箱水，一个小时左右就会再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。
热泵热水器在国内市场是一个新生事物，消费者对它的认知程度还很低。有很多人认为用一份的热量就能得到三份的热量是不可能实现的，而且对有关热采技术应用的其它产品也是一样，虽然热泵空调器普及率已经非常高。人们的认识仅仅局限在空调器是耗电大户，却不知道其比烧煤球炉了、更节能。目前，因为一些较大的商场还没有空气能热水器销售，所以消费者对空气能热水器的认知还是很低。