Podczas pracy pompa ciepła do c.w.u. odbiera ciepło z powietrza recyrkulacyjnego lub wywiewanego i przekazuje je do parownika. Zawiera on czynnik chłodniczy, który nagrzewa się w niskiej temperaturze, zanim zamieni się w parę. Ponieważ temperatura odparowanego czynnika chłodniczego nie jest jeszcze wystarczająco wysoka, aby ogrzać wodę, następuje proces sprężania. W tym procesie para jest transportowana do sprężarki napędzanej prądem, która spręża ją aż do osiągnięcia wymaganej temperatury.
W ostatnim etapie podgrzana para czynnika chłodniczego przekazuje swoją energię cieplną do wbudowanego zasobnika do c.w.u., schładza się i skrapla. Ciecz czynnika chłodniczego jest następnie rozprężana pod wysokim ciśnieniem przez zawór rozprężny, podczas gdy dalej znacznie się ochładza. Gdy czynnik chłodniczy powróci do stanu wyjściowego, można ponownie rozpocząć proces sprężania.