Soojuspump töötab sama põhimõttega nagu tavaline külmkapp- ainult jahutamise asemel toodetakse soojust.

1. Looduses salvestunud päikeseenergia juhitakse soojuspumpa.
2. Keskkonnasoojus soojendab aurustis külmaainet, mis aurustub.
3. Kompressor surub külmaainet, mistõttu selle temperatuur tõuseb kiiresti.
4. Saadud soojusenergia juhitakse kütte ja sooja tarbevee süsteemi.
5. Külmaaine rõhk alandatakse ja see muutub taas vedelikuks, mis voolab tagasi aurutisse.

Enamlevinud soojuspumpade põhjal võib nad jagada 3-e gruppi:

1. Õhk-õhk soojuspumbad. Võtavad soojuse välisõhust ja tõstavad soojakandja temperatuuri tasemele, kus seda saab kasutada ruumiõhu soojendamiseks. Koosnevad väliseadmest ja ühest või mitmest siseseadmest. Õhk-õhk soojuspumbad on kõige enam levinud. Need on odavamad, väiksema ehitusmahuga, neid on kõige lihtsam liita olemasoleva hoone olukorda ja neid saab suvel kasutada ka ruumide jahutamiseks. Puuduseks on, et nende töö efektiivsus sõltub välistemperatuurist ja talviste külmade ajaks peab olema reservenergiaallikas. Välistemperatuurini -10 töötab enamus mudeleid efektiivselt. Välistemperatuuril -15 ja osadel mudelitel isegi -20 on märgitud soojatoodang kaks korda suurem kui kulutatud elektrienergia. Siiski kulub madalatel temperatuuridel lisaenergiat välisseadme karteri soojendamisele ja sulatusprotsessidele, mis alandavad seadme efektiivsust. Nende paigaldamisel on oluline nii sise kui välisseadmete koha valik, nii arhidektuursetest motiividest, tekkivatest õhuvoolusest (siseseadme juures) kui ka mürast lähtudes. Müra aspekti ei tohi unustada vaatamata seadmete küllaltki madalale müratasemele.
2. Õhk-vesi soojuspumbad. Võtavad soojuse välisõhust ja tõstavad soojakandja temperatuuri tasemele, kus seda saab kasutada küttevee soojendamiseks sobiva temperatuurini. Koosnevad välisseadmest ja siseseadmest, kus soojendatakse vett põrandaküttele, küttekehadele ja sooja tarbevee valmistamiseks. Õhk-vesi soojuspumbad on sobivad juhuks, kui on soov veeküttel põrandakütet või radiaatorkütet rajada, kuid ei ole võimalusi või soovi maakontuuri paigaldamiseks. Siis on võimalik veeküttega süsteem rajada ka õhust võetava soojuse arvelt. Puuduseks on, et nende töö efektiivsus sõltub välistemperatuurist ja talviste krõbedate külmade ajaks lülituvad seadmed otseelektriküttele. Seadmed on suhteliselt kallid, sest seadmesse on ehitatud lisaks soojuspumbale täies mahus otsene elektriküte juhuks kui madalatel välistemperatuuridel õhust sooja võtta pole. Viimasel ajal on turule jõudnud seadmed, kus soojakandjana kasutatakse freooni asemel süsihappegaasi ja need töötavad efektiivselt ka -20 juures.
3. Maasoojuspumbad. Võtavad soojuse maapinnast või veekogust ja tõstavad soojakandja temperatuuri tasemele, kus seda saab kasutada küttevee soojendamiseks sobiva temperatuurini . Koosnevad maapinnas või veekogus paiknevast väliskontuurist ja hoones paiknevast seadmest, kus soojendatakse vett põrandaküttele, küttekehadele ja sooja tarbevee valmistamiseks. Maasoojuspumbad on stabiilse võimsusega süsteemid, ei sõltu välistemperatuurist. Asjatundlikult kavandatud maakontuur tagab vajaliku soojakoguse kogu aasta jooksul ega põhjusta lisaprobleeme. Seadmed on reeglina varustatud ka lisaelektriküttekehadega, sest lühiajaliste tippkoormuste tagamine on nii otatarbekam. Maasoojuspumpa saab aga kasutada oludes, kus on piisavalt ruumi väliskontuuri ehitamiseks ja tellija peab olema valmis suure krundiosa segikeeramiseks, mis on küll ühekordne aktsioon ja peale taimede kasvu taastumist normaalselt kasutatav. Põhimõtteliselt on võimalik maakontuuri rajada ka süvapuuraukude näol, kuid selleks peab olema vastav kooskõlastus ja eesti oludes ei ole põhjavete kaitsmise vajaduse tõttu see varjant levinud.

Soojuspump vajab oma tööks täiendavalt elektrienergiat. Ühe kWh elektrienergiaga saadakse:

• maasoojuspumbaga 2,5-3,5 kWh soojust,
• õhusoojuspumbaga 1,5-3 kWh soojust,
• ventilatsioonisoojuspumbaga 2-4 kWh soojust.