Princip funkce tepelného čerpadla spočívá přenosu energie (tepla) z jednoho místa na druhé. V případě vytápění nemovitostí dochází k tomu, že tepelné čerpadlo ochlazuje venkovní zdroj energie (vzduch, zemi, vodu) a získaným teplem vytápí dům nebo ohřívá teplou vodu.

Zjednodušeně lze princip funkce tepelných čerpadel přirovnat k chladničce nebo mrazničce. Ta obsahuje úplně stejné funkční části jako tepelné čerpadlo, jenom ochlazovaný prostor je mnohem menší. Odebrané teplo se poté odpařuje na zadní straně ledničky.