Een warmtepomp gebruikt het natuurkundige principe verdamping om met een medium de ”gratis” energie uit bijvoorbeeld lucht of water te halen. Een warmtepomp bestaat uit twee delen, een buiten-unit en een binnen-unit. In de buiten-unit wordt energie gewonnen (bron) en in de binnen-unit deze energie weer afgestaan (afgifte). Er is ten alle tijden een koel- of verwarmingsmiddel benodigd (medium).
Voordelen van een warmtepomp:
- Duurzaam verwarmen/koelen
- Lagere CO2 uitstoot
- Geen gasaansluiting nodig
- Lagere onderhoudskosten
- Subsidie mogelijkheden
- Verdamper] Hier wordt energie uit bijvoorbeeld de buitenlucht opgenomen en afgegeven aan het medium in het systeem.
- Compressor] Door de compressor wordt het medium aangezogen uit de verdamper en samengeperst waardoor het overgaat van vloeibaar naar gas. Hiermee neemt de hoeveelheid energie in het medium toe.
- Condensor] In de condensor draagt het hete samengeperste gas zijn energie over aan de afgifte ( water of lucht). Doordat de energie uit het medium gaat neemt de gasdruk af.
- Expansieventiel] Dit ventiel zorgt dat de druk van het medium weer afneemt en ”geleid” de overgang van gas naar vloeibaar. Ook zorgt het expansieventiel dat het medium weer gelijkmatig de verdamper in stroomt.
- Het proces wordt weer van voor af aan herhaald.
Verschillende types Warmtepomp (bron 
afgifte)
Er zijn verschillende soorten warmtepompen welke in de kern allemaal hetzelfde doen: koelen of verwarmen door het verdampen van een medium. De meest gebruikte warmtepompen zijn:
- Lucht – lucht
- Lucht – water
- Bodem – water
- Water – water
Het proces in de warmtepomp is bij iedere vorm hetzelfde, het verschil is waar de warmtepomp de energie uithaalt en waar deze energie aan wordt afgegeven. Een andere warmtepomp variant is de hybride. De hybride warmtepomp is een combinatie van een hr-ketel enkel nodig als het koud is om extra bij te kunnen verwarmen.
Het verschil tussen de bodem – water en de water-water warmtepomp is dat de water – water een gesloten systeem is en de bodem – water (grondwater als bron) vaak een open systeem is.
In een warmtepomp wordt geen water als energie transportmiddel gebruikt maar een koelmiddel, dit heeft een aantal redenen:
- Bij lagere temperaturen kan een warmtepomp blijven werken omdat dit koelmiddel niet snel bevriest.
- Doordat bij hogere druk een koelmiddel eerder zijn kookpunt bereikt dan water zit er meer energie in het koelmiddel waardoor de efficiëntie hoger is.
Een warmtepomp is toepasbaar in verschillende situaties zoals: kantoren, woningen en schoolgebouwen.
In deze situaties kan een warmtepomp wordt gebruikt om een gebouw of ruimte te verwarmen maar ook te koelen. Omdat het proces in de warmtepomp andersom ook werkt kan deze ook de ruimtes koelen.