空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的，具體來說，就是“室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點工質（冷媒）并使其蒸發，冷媒蒸汽經由壓縮機壓縮升溫進入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化，隨后節流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水，被吸收熱量的空氣也可被運用到廚房，解決悶熱問題。
運用熱泵工作原理制熱，與空調制冷相反——國家制冷標準是1000瓦，電制冷2800瓦。根據熱平衡的原理，同時最少產生2800瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電，實際產生的熱量在3000——4000瓦，把這些熱量輸送到保溫水箱，其耗電量只是電熱水器的四分之一（電熱水器即使熱效率，輸入1000電也只有1000瓦的熱）。
空氣能熱水器則不需要陽光，因此放在家里或室外都可以。太陽能熱水器儲存的水用完之后，很難再馬上產生熱水。如果電加熱又需要很長的時間，而空氣能熱水器只要有空氣，溫度在零攝氏度以上，就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水，一個小時左右就會空氣能熱水器再產生一箱熱水。同時它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器使用時產生有害氣體等隱患，克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點，具有高、高節能、壽命長、不排放毒氣等諸多優點。空氣能熱水器的壽命一般可以達到15至20年。
1、制冷劑：r22 或 R134a
2、制冷四大件：蒸發器、壓縮機、冷凝器和節流裝置四個部件。3、穩定三大件：儲液罐（壓縮機），膨脹閥（毛細管），干燥器（水份）。
4、除霜一大件：四通閥
5、描述：突破傳統能量轉換理論，實現高能效，熱泵在工作時，工質能在蒸發器中吸收環境介質貯存的能量QA；而啟動系統需要消耗能量，即壓縮機耗電QB；同時工質在冷凝器中釋放到高溫介質的熱量QC；QC=QA+QB。壓縮機輸入功啟動系統后，由機械動能變成熱能。之和；輸入一個QB，得到QB+QA，突破傳統單一不同能之間轉變無法達到效率的瓶頸。采用熱泵技術能效比更高。
繼 GB/T29780-2013《熱泵熱水器壓縮機》于2014年5月1日正式實施之后，有關空氣能熱泵熱水器的另一項強制性國家標準《《熱泵熱水機(器)能源效 率標識實施規則》(修訂)也將于2015年1月1日起開始實施。對此，相關專家指出，空氣能行業正在以行業規范及技術的創新撬動市場。
近兩年來，嚴重的霧霾天氣和我國節能減排工作力度的加強，促使空氣能行業進入了一個快速發展的時期。奧維數據顯示，2014年1—6月，在熱水器市場，雖然空氣 能熱水器的銷量占比僅為0.3%，但銷售額占比卻已經達到5%。這種成倍數的銷售額放大，是空氣能熱水器在技術和價格上與普通熱水器相比所獨具的特點。
