热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出能用的高品位热的设备。它是一种节能清洁的采暖空调一体化设备，按照取热来源不同一般分为水源、地源和空气源热泵三种。
作为自然现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温区抽吸到高温区。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的。同时热泵不是把电能转变成热能，少量电能只是用于提升热的品位，所以热泵不是永动机。
热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，通过制冷剂循环系统提高温度进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
热泵热水系统具有省电、安全、加热速度快等优点，特别是其热效率超过300%在目前世界能源普遍缺乏的情况下，将是未来热水系统的主要产品。尚德公司对热泵技术的开发利用，是太阳能直接间接利用的延伸和拓展，也为防治热污染和治理环境提供了更有效的途径。
热泵热水系统构成（如图）
热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒(工质)在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热水箱中的水。