热力学第二定律，克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。热泵系统就是把能量由低温物体传递到高温物体，是以花费一部分电能为代价，从自然环境中获取能量进行供热或制冷。热泵所提供的能量远大于所消耗的能量，能很好的综合利用能源的措施，热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机，膨胀阀等部件组成。热泵按照所需热源的不同分为大体可分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵。
地源热泵和水源热泵有什么不同呢？
地源热泵是一种利用地表浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤和地表水等携带的量)的高效节能空调系统。该系统集地质勘探成井技术、热泵技术和暖通技术于一体，利用地热资源进行采暖和制冷。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位或高温位的能量转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。通常地源热泵机组的性能系数COP(指其制热量与所消耗的电能的比值)达到3.8-5.4，即消耗1kW的能量可以得到4kW以上的热量或制冷量。地源热泵比传统空调系统运行效率要高出许多，可以节约能源和节省运行费用。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，初投资相对较少，一套系统可以替换原来的锅炉和空调两套装置或系统;可应用于各种建筑中。
水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术。水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水（江、河、湖、海）热泵、土壤源热泵；利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵。
水源热泵的原理
地球表面浅层水源（一般在1000 米以内），如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是：通过输入少量高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。
对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井找到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。
