Im Inneren eines geschlossenen Rohrkreislaufes der Wärmepumpe befindet sich ein sogenanntes “Arbeitsmittel” (Fachbegriff: Kältemittel). Da die Ausgangstemperatur des Kältemittels bei ca. 2° Celcius liegt, kann man der umgebung unter normalen Temperaturbedingungen, in unserem Beispiel liegt diese zum Beispiel bei 20° Celcius, durch die große Temperaturdifferenz eine große Menge Wärme entziehen. Zu größten Teil der Jahreszeit ist eine gewisse Temperaturdifferenz vorhanden, sodass das Arbeitsmittel die Wärmeenergie aus der Umgebung aufnehmen kann.

Dadurch erreicht dieses seinen Siedepunkt und verdampft. Das nun gasförmige Kältemittel wird in der sogenannten Verdichtereinheit, die über einen Elektromotor angetrieben wird, stark komprimiert – es besitzt nun einen sehr hohen Energiewert.

Bei einem Druckniveau von 15 bar, weißt das Kältemittel nun eine Temperatur von ca. 60° Celcius auf. Das heiße Gas strömt nun in den Verflüssiger, eine Art Wärmetauscher, wobei die enhaltene Wärmeenergie an ein anderes Medium, wie zum Beispiel Wassser oder Luft abgegeben wird. Dadurch kühlt das heiße Gas stark ab und geht wieder in den flüssigen Zustand über.

Noch immer unter hohem Druck, wird das Arbeitsmittel durch ein Expansionsventil geleitet. Hierbei kann sich die Flüssigkeit wieder ausdehnen. Der Druck wird abgebaut und die Temperatur sinkt wieder auf den Ausgangswert von ca. 2° Celcius. Nun beginnt der Kreislauf erneut.