Η διαδικασία μετατροπής της θερμικής ενέργειας σε χρήσιμη ενέργεια πραγματοποιείται μέσω του κυκλώματος ψύξης, όπου λαμβάνουν χώρα τα φαινόμενα συμπίεσης και αποσυμπίεσης του μέσου λειτουργίας.
Ένας εξατμιστής και ένας συμπυκνωτής μεταφέρουν την ενέργεια που παράγεται σε ενδιάμεσα κυκλώματα και αποτελούν τα κύρια στοιχεία του κυκλώματος, εκτός από τον συμπιεστή και τη βαλβίδα εκτόνωσης. Η λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας με συμπιεστή βασίζεται στη χρήση των φυσικών ενεργειακών πόρων που παρέχονται από το έδαφος, τον ατμοσφαιρικό αέρα και τα επιφανειακά ή υπόγεια ύδατα.

Οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται όλο και πιο συχνά στις σύγχρονες, ενεργειακά αποδοτικές κατασκευές. Είναι αυτοματοποιημένες, δεν χρειάζονται συντήρηση και είναι οικονομικές. Μια σωστά εγκατεστημένη αντλία θερμότητας μπορεί να εξασφαλίσει σημαντικά χαμηλότερα έξοδα θέρμανσης ή ψύξης του σπιτιού και η απόδοση της επένδυσης θα είναι γρήγορη.