空气能热泵机组系统采用逆卡诺原理，该系统使用少许电能驱动热泵，通过热泵装置中的构成部件——蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，促使工质不断完成蒸发（吸收环境中的热量）——压缩——冷凝——节流——蒸发的热力循环过程，从而将空气环境中的大量分散热量转移到水中使水升温，产生热水。因此具有安全、节能、环保的特点。
热泵性能一般用制冷系数（COP性能系数）来评价，制冷系数定义为由低温物体传到高温物体的热量与所需的动力之比。通常热泵的制冷系数为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。所以热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质（水、空气、土壤等）中提取4-7倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也是热泵节能的原因。
空气能热泵传热工质是一种特殊物质，常压下其沸点为零下40℃,凝固点为零下100℃以下，该物质冷的时候是液体，但很容易被蒸发成气体，反之亦然。在实际运行中，空气源热泵中传热工质的蒸发极限温度为零下20℃左右，因此5℃的环境温度对如此低的温度也是“热”的，甚至下雪的温度，比如说0℃，相比之下也是热的，因此，仍可交换一些热能。
好的空气能热水器特点：
1、谷轮压缩机：低噪音、耗能低、耐高压、超高能效；
2、A1级金色亲水铝箔波纹蒸发器：高效换热能力、防抗冻能力强、除霜快，不容易积尘、经久耐用；
3、航空材料玻纤增强尼龙风叶：抗腐蚀性能力强，排风量大；
4、欧洲标准电机的轴流风机：低噪音、大气压、大风量、高效率、性能可靠、耗电量小、不受使用环境的影响；
5、热泵专用套管换热器：高效卧式U型套管换热器，高热效率、不易堵塞、不易结垢、易清洗，运行稳定；
6、主机外壳：耐腐蚀、不生锈，震动小，寿命长达15年，更加牢固耐用；
7、多功能智能控制系统：制热、供水、补水全自动运行，24小时全天候即开即用；
8、化霜功能：流向控制系统除霜装置，可根据当地空气的温度、湿度设定除霜参数。
