В системах обогрева зданий в Западной Европе в последнее время очень быстрое распространение получают тепловые насосы.
Принцип действия теплового насоса, по сути дела, такой же, как у холодильника, однако способ применения носит противоположный характер. Поскольку два этих прибора имеют общую структуру и похожие детали и отличаются друг от друга лишь размерами, тепловой насос в жаркие летние дни можно даже использовать для охлаждения.

Принцип действия компрессионного теплового насоса заключается в следующем: охлаждающая среда, имеющая соответствующий состав, низкое давление и низкую температуру, испаряется в узле-испарителе при помощи тепла, которое получают из какого-либо источника тепла , а в конденсаторе происходит сжатие газа с использованием механической энергии; в результате повышается давление и растет температура испарений охлаждающего вещества. При более высоком давлении повышается и точка кипения охлаждающего вещества, это тепло также можно использовать для обогрева. Во втором теплообменнике, где вещество снова переходит в жидкое состояние, теплота испарения, поглощенная при низкой температуре, передается в «потребительский круг» . А перешедшее снова в жидкое состояние охлаждающее вещество, проходя через регулирующий клапан, возвращается в пространство с низким давлением и температурой — в испаритель, и там снова испаряется.

Тепловые насосы подразделяют на жидкостные, воздушные и комбинированные. Наиболее распространены т. н. тепловые насосы, работающие на грунтовых водах.
Устанавливаются воздушные тепловые насосы очень легко, однако из-за низкой температуры источника в сезон, когда потребности в энергии достигают максимума , их кпд очень низок. Стоит подумать над их применением в таких зданиях, для обогрева которых достаточно, если температура подающейся воды будет равняться 35 °С. Если температура воды в системе обогрева должна быть выше, целесообразно установить альтернативную систему обогрева. В этом случае необходимо провести расчет предельного выигрыша в тепле. Воздушные тепловые насосы обычно работают шумно, поэтому необходимо подумать, не будет ли это мешать соседям или пользователям строения. Из-под теплового насоса необходимо отводить конденсат.