熱泵是一種充分利用低品位熱能的節能裝置。熱量可以自發的從高溫物體傳遞到低溫物體中去，但不能自發地沿相反方向進行。熱泵的工作原理就是以逆循環方式迫使熱量從低溫物體流向高溫物體的機械裝置，它僅消耗少量的逆循環凈功，就可以得到較大的供熱量，可以有效地把難以應用的低品位熱能利用起來達到節能目的。
水從高處流向低處，熱由高溫物體傳遞到低溫物體，這是自然規律。然而，在現實生活中，為了農業灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量，熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來加熱水或采暖，使熱量得到充分利用。熱泵系統的工作原理與制冷系統的工作原理是一致的。