Теплові насоси повітря-вода черпають енергію з навколишнього повітря. Вони всмоктують зовнішнє повітря і використовують його тепло шляхом компресії для нагрівання. Потім охолоджене повітря повертається у зовнішнє середовище. Теплові насоси повітря-вода ефективно працюють із зовнішнім повітрям, температура якого може знизитися до -20 ° C.
Замість заглибленого глибокого колектора, свердловини або частини ділянки для поверхневого колектора, тепловим насосам повітря-вода потрібен лише простір для встановлення зовнішнього блоку. Теплові насоси повітря-вода виконані як моноблочні з одним зовнішнім блоком, так і спліт. Вони складаються з одного зовнішнього та одного внутрішнього блоків.
Теплові насоси повітря-вода не потребують додаткових установок або окремих приміщень. Тому вони ідеально підходять для модернізації існуючих систем опалення та у важкодоступних місцях. Системи теплових насосів повітря-вода можна легко розширити, наприклад, за допомогою сонячних панелей та конденсаційних котлів. Теплові насоси повітря-вода є найдешевшою альтернативою, але їх потужність нижча.