空气能的工作原理首先要从心脏般的涡旋压缩机开始，压缩机将气态的制冷剂吸入，在涡轮压缩作用下形成高温高压气体，然后传入换热器，在这里高温气体将热能传递给冷水，成为可供日常使用和地热取暖的热水流出，这时热量被带走的高温气体逐渐转化成为常温气液状态。

随后气液状态的制冷剂经由节流装置被送入蒸发器中，制冷剂会被迅速汽化，变成低温的制冷剂，从周围空气中吸收大量的热量后，制冷剂逐渐回到常温常压状态，用风扇不断将空气吸入和吹出，使这种热量转换不断进行，如此利用压缩机以少量的电移动大量的热能，所以空气能也可说是一种能源放大器。

空气能用途广泛，它通过室外主机系统可以和室内设备如散热片，地板采暖，洗浴设备等相连，以热或冷水为载体，在室内与室外之间进行热，冷量交换以满足生活热水需要。