热水器采用的是逆卡诺循环，其原理其实是反空调原理，是空调的另一个版本，空调是吸收室内的热量，再将热量排到室外。空气能则是吸收环境的热量，将热量传递到水箱内加热里面的水。能量的转换需要需要用到制冷剂，也就是氟利昂，它是可以通过物态变化来释放冷和热的能量的。和空调不同的是，空气中没有冷气，所以空调是要完全靠压缩制冷剂来产生冷气的；而空气中本身是有热量的。
首先看一下空气能热水器原理。首先制冷剂吸收空气中的热量蒸发，经过压缩机，汽化后的制冷剂温度 上升，能量提高，之后，经过水箱，把热量传递给水，制冷剂自己冷却后冷凝，再经过膨胀阀通过小孔膨胀进一步降低温度，再次与空气热交换开始下一个循环。这个循环体系主要是通过制冷剂吸收空气中的热量再利用压缩机对制冷剂做功，对其进行加热，再将热量用于水的加热