空气能热泵在运行中，蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸气通过久黏结在贮水箱外表面的制环形管冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了空气源热泵贮水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。这样的方式有一个弊端，就是加热速度慢，因为铜管要先加热水箱内胆，再加热冷水。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。
电脑自动控制，无需人工操作。一次安装必须将冷水注满（出水口有水流出），将冷水由25℃提升到55℃约需要3小时，平均每小时约上升10~20℃，（冬天冷水温度约15℃提升到55℃需要3~4小时）。当温度达到55℃时就自动停机，其他附加功能也一并停止。当开始使用热水后，待热水器中温度降至45℃时，热水器就会自动启动制造热水，每小时可连续制造120~170升甚至更多的热水（具体视不同型号每小时自造热水量会不同）。水循环的机体是将水泵和换热器放进主机里，保温水箱只起到储存热水的作用。水温达到55℃就会自动停机，随时准备提供其他人使用热水。周而复始，往复循环。
