Pompa ciepła to oryginalne urządzenie, które wymusza przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze wprost do obszaru o temperaturze wyższej. Proces ten jest o tyle charakterystyczny, że jego przebieg jest niezgodny z naturalnym kierunkiem przepływu ciepła. Jest więc możliwy dzięki dostarczanej z zewnątrz energii mechanicznej lub energii cieplnej. Pompy ciepła spotykamy przede wszystkim w gospodarstwach domowych, gdzie są obecne między innymi w chłodziarkach i zamrażarkach. Stosuje się je jednak również w przetwórstwie spożywczym w chłodniach i zamrażarkach, w systemach do klimatyzacji pomieszczeń, w chłodnictwie oraz w procesie ogrzewania pomieszczeń tym ciepłem, które jest pobierane z otoczenia.
Gdy mamy do czynienia z chłodziarkami i zamrażarkami, powinniśmy pamiętać o tym, że ciepło jest wypompowywane z przechowywanych w nich produktów, a następnie oddawane do tego pomieszczenia, w którym lodówka lub zamrażarka jest zlokalizowana. Pompa ciepła wykorzystywana do ogrzewania pomieszczeń ma zaś za zadanie wypompowanie ciepła z otoczenia o niskiej temperatury. Czynnik roboczy podnosi temperaturę, a ogrzane w ten sposób powietrze trafia do pomieszczeń. Samo określenie pompa ciepła jest stworzone analogicznie do terminu pompa hydrauliczna stosowanego na określenie urządzenia pompującego ciecz z niżej położonego zbiornika do tego, który znajduje się wyżej.
Tak jedno, jak i drugie urządzenie ma i tę cechę wspólną, że jego sprawne funkcjonowanie nie byłoby możliwe bez pochodzącej z zewnątrz energii. Jeśli ciepło płynie w naturalnym kierunku, jego przepływ może być wykorzystywany do tego, aby napędzać sinik cieplny. Tu zresztą mamy do czynienia z kolejną analogią, na podobnych zasadach wykorzystuje się bowiem przepływ wody płynącej z góry na dół do napędzania turbiny wodnej. Jeśli chcemy zmusić ciepło do tego, aby płynęło w przeciwnym, nienaturalnym dla siebie kierunku, powinniśmy z zewnątrz dostarczyć energię do napędu. Przy odpowiedniej konstrukcji pompa cieplna oraz silnik cieplny mogą być zresztą jednym urządzeniem tak, jak jednym urządzeniem jest zazwyczaj pompa hydrauliczna oraz silnik hydrauliczny. Sprężarkowe pompy ciepła są tymi, które realizują obieg termodynamiczny, a więc ten, który jest odwróceniem obiegu silnika cieplnego.
