空气源热泵热水器(简称空气能热水器)由保温水箱和室外机组成，称为空气能热泵机组。
空气能热水器的工作原理是基于“逆卡诺”原理，即通过空气能热泵机组的通电，将周围空气的热量吸收到换热器中，通过换热器将热量通过传热原理传递到水中，达到加热的效果。空气能热泵机组工作时，在风机的抽吸下，室外普通空气从进气口进入机组内腔，流经换热器。这时，空气中的能量被换热器吸收，传递到保温水箱进行加热；失去能量的空气温度降低，变成冷空气，从风中吹出。
空气能热泵机组一般由膨胀阀(节流阀)、压缩机、冷凝器、蒸发器等主要部件组成。
膨胀阀(节流阀)的工作原理：
膨胀阀(节流阀)是制冷系统中通过改变节流截面或节流长度来控制制冷剂流量的装置，通常安装在蒸发器和储液罐之间。膨胀阀(节流阀)将中温高压液态制冷剂节流成低温低压湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸热，达到制冷效果。膨胀阀(节流阀)通过改变蒸发器末端的过热度来控制阀门流量，以防止蒸发器未充分利用面积和撞击气缸。
压缩机(又称“蒸汽泵”)是一种能将低压气体提升为高压气体的驱动流体机械装置，是制冷系统的心脏。它从吸入管中吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机的运转带动活塞对其进行压缩，然后将高温高压的制冷剂气体排到排气管中为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。
冷凝器是制冷系统的一部分，属于热交换器的一种。它可以将气体或蒸汽转化为液体，并将管道中的热量快速传递到管道附近的空气中。气体通过一根长管(通常盘绕成螺线管)，这样热量就散发到周围的空气中。铜等金属具有很强的导热性，常用来输送蒸汽。为了提高冷凝器的效率，往往会在管道上加装导热性能优异的散热器，增加散热面积，加速散热，通过风扇加速空气对流，带走热量。冷凝器的工作过程是放热过程，所以冷凝器温度比较高。
蒸发器是四大制冷部件中非常重要的一部分。压缩液化后的低温冷凝“液体”(制冷剂)经过蒸发器，与外界空气进行热交换，“气化”吸热，降低周围介质的温度，从而达到制冷效果。
低压气态制冷剂进入压缩机，被压缩成高温高压气体。此时，制冷剂的沸点随着压力的增加而增加。高沸点的制冷剂进入冷凝器并开始液化，这时制冷剂放出热量并变成液体。然后在进入蒸发器之前，经过膨胀阀(节流阀)，使制冷剂的压力降低，减压后的制冷剂在蒸发器中又开始蒸发。此时，制冷剂吸热，再次变成低压气体。再次进入压缩机，形成整个制冷剂循环系统。
简而言之，空气能热水器的工作原理是压缩机系统中的低温制冷剂不断吸收室外空气中的低级热能，并将其带回压缩机升级为可用的高级热能来加热冷水。空气能热水器的加热原理和空调一样，只是产品配置不同。空气能热水器主要用于加热和烧开水，增加了蒸发器和冷凝器的换热面积，采用耐高温高压的压缩机系统。
常温型热泵热水机工作原理[/caption]
热泵压缩机将低温低压气态制冷剂转换成高压高温气态制冷剂，压缩机压缩功能转换的热能为Q1，高温高压气态制冷剂与水进行热交换，高压制冷剂在常温下被冷却冷凝成液体。在这个过程中，制冷剂释放热能来加热水，使得水被加热成为热水。水吸收的热能为Q3，高压液态制冷剂经膨胀阀减压，压力下降，回到比外界更低的温度，从而具有吸热蒸发的能力。低温低压液态制冷剂通过蒸发器(空气热交换器)吸收空气中的热能并自行蒸发，由液态变为气态，制冷剂从空气中吸收的热能为Q2。吸收了热能的制冷剂变成低温低压气体，然后被压缩机吸入并压缩，从而不断从空气中吸收热量，并在水侧热交换器中释放热量，产生热水。该循环由空气能量热泵(主机)单元完成。空气能热泵作为一种高效收集和传递热量的系统装置，可以将压缩机消耗的电能转化为比电加热多4~6倍的热能(即Q1 Q2=Q3)。
电热水器消耗一千电只能产生0.95kw的热量，而空气能热水器可以用与电热水器相同的电量来节能。原因是空气能热水器消耗的电能不是直接用来烧水，而是驱动压缩机压缩做功，使已经吸收空气热量的低温制冷剂升温成为高温制冷剂，高温制冷剂放出热量加热保温水箱内的冷水。制冷介质在空气能热水器的运行中起到“吸收”、“输送”和“传递”热量的作用，从而达到高效节能的目的。此外，由于水箱保温效果好，水温可以长期保持。水箱里的水之所以能长期保持恒温，是因为水箱中间有保温层。空气能热水器如果没有很好的保温功能，就不是真正的空气能热水器。空气能热水器是蓄热式热水器的一种，出水量大，水温一般设定在45℃-55℃。大多数空气能热水器都有保温功能。水温设定在45℃-55℃时，自动停止加热，水温低于45℃时，自动开始加热，保持水箱水温在55℃以上。水箱保温效果不好的热水器，往往会因为热量损失大而开始发热。钟瑞空气能热水器360度立体金盾保温墙采用进口聚氨酯高压发泡技术，一次发泡成型，闭孔率98%以上，保温120小时以上，有效避免了水温下降带来的反复发热问题，相当于节约了电能。
