熱泵是在高位能的拖動下，將熱量從低位熱源流向高位熱源的技術。它可以把不能直接利用的低品位熱能(如空氣、土壤、水、太陽能、工業廢熱等)轉化為可利用的高位能，從而達到節約部分高位能(煤、石油、天然氣、電能等)的目的。利用低位能的熱泵技術可以節約燃料、合理利用能源、減輕環境污染，作為一條節能與環保并重的途徑。
有研究表明，與區域鍋爐房的能耗比較，相同容量的熱泵站的能耗：用河水(5～6.6℃)作為低位熱源時，年節煤率為12.68～14.08%；用海水(12～13.6℃)作為低位熱源時，年節煤率為21.59～39.98%；用工業廢水(18～20℃)作為低位熱源時，年節煤率為39～39.98%。熱泵的效率與建筑物室內和室外環境的溫差有關，溫差越小，熱泵的效率越高。有研究表明，從熱泵機組冬季運行中除霜的角度來看，空氣源熱泵的使用不但與室外溫度有關，而且與室外大氣的相對濕度有密切關系，這大大限制了它的使用范圍。采用地源熱泵系統，由于土壤的溫度比室外空氣溫度更接近室內的溫度，若設計合理，地源熱泵可以比空氣源熱泵具有更高的效率和更好的可靠性。另外，因為相同體積流量水的熱容是空氣的3500倍，水與制冷劑的換熱效果遠好于空氣與制冷劑的對流換熱，因此地源熱泵的換熱盤管要比空氣源熱泵小得多且地源熱泵系統的構件較少使其運行費用可以降低。
