熱泵空調的工作原理是利用地表土壤和水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，實現室內溫度的調節。

它依靠熱泵技術，讓機組中的工質反復發生蒸發吸熱和冷凝放熱的物理相變過程，來完成空間上的熱量交換和傳遞轉移。

在制熱時，四通閥換向線接通，室內換熱器變成冷凝器，室外換熱器成為蒸發器。從室外換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器，分離出液體后，干過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體排出，氣體經四通閥進入室內換熱器放熱冷凝，使室內空氣被加熱。

制冷時，四通閥換向線同樣接通，室內換熱器成為蒸發器，室外換熱器成為冷凝器。從室內換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器，分離出液體后，過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體排出，氣體經四通閥進入室外換熱器放熱冷凝，成為過冷液，過冷液經毛細管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體，進入室內換熱器蒸發吸熱，使室內空氣被降溫。

對于新能源車來說，還能利用電池包、電機等的熱量進行制熱，提高制熱效率。

熱泵空調與普通空調有區別，使用環境不同，熱泵型空調能在 47℃ - 20℃使用，普通空調是 21℃ - 7℃。功能側重點也不同，熱泵型空調偏向制熱，普通空調偏向制冷。熱量釋放方式不同，熱泵型空調將熱量釋放到水里，普通空調直接釋放到空氣里。

總之，熱泵空調通過一系列的技術和部件運作，實現了清潔、高效的冷暖調節。