Eine Luft-Luft-Wärmepumpe nutzt die Wärme aus der Umgebungs- oder der Abluft, um damit ein Gebäude zu beheizen. Das funktioniert auch im Winter, obwohl die Umgebungsluft dann eine vergleichsweise niedrige Temperatur hat. Luft-Luft-Wärmepumpen kommen wegen ihrer Konstruktion bevorzugt in Passivhäusern zum Einsatz.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe saugt über einen Ventilator die Umgebungsluft an und führt diese dem Verdampfer der Wärmepumpe zu. Hier wird die vorhandene Wärme an ein Kältemittel abgegeben und mit Hilfe von Druck verdichtet, was einen weiteren Temperaturanstieg zur Folge hat. Über den Wärmetauscher wird diese Wärme dann an den Wasserkreislauf der Heizung abgegeben, während das zwar nun abgekühlte, aber immer noch unter Hochdruck stehende Kältemittel durch das Expansionsventil entspannt wird. 

Luft-Wasser-Wärmepumpen gehören wegen Ihrer niedrigen Anschaffungskosten und dem geringen Installationsaufwand nicht nur in Neubauten zu einer attraktiven Heizvariante. Luft-Wasser-Wärmepumpen eignen sich auch für die Heizungsmodernisierung in Bestandsgebäuden, sofern diese über eine gute Wärmedämmung verfügen.