空氣源熱泵內部結構主要由四個核心部件：壓縮機，冷凝器，膨脹閥，蒸發器組成。其工作流程是：壓縮機將回流的低壓冷媒壓縮后，變成高溫高壓的氣體排出．高溫高壓的冷媒氣體流經纏繞在水箱外面的銅管，熱量經銅管傳導到水箱內，冷卻下來的冷媒在壓力的持續作用下變成液態，經膨脹閥后進入蒸發器，由于蒸發器的壓力驟然降低．因此液態的冷媒在此迅速蒸發變成氣態，并吸收大量的熱量。同時，在風扇的作用下，大量的空氣流過蒸發器外表面，空氣中的能量被蒸發器吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣釋放。隨后吸收了一定能量的冷媒回流到壓縮機，進入下一個循環。整個過程是一種能量轉移的過程（從空氣中轉移到水中），不是能量轉換的過程，沒有通過電加熱元件加熱熱水，或者燃燒可燃氣體加熱熱水。