空气能热水器，也称“空气源热泵热水器”。“空气能热水器”把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。
空气能热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4-6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高。
空气能热水器克服了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水直接接触，避免了电热水器漏电的危险，也防止了燃气热水器有可能爆炸和中毒的危险，更有效控制了燃气热水器排放废气造成的空气污染。
空气能热水器工作程序
制冷四大件：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件。
稳定三大件：储液罐（压缩机），膨胀阀（毛细管），干燥过滤器（过滤水份和杂质）
除霜一大件：四通阀
突破传统能量转换理论，实现高能效：
热泵在工作时，工质能在蒸发器中吸收环境介质贮存的能量QA；
而启动系统需要消耗能量，即压缩机耗电QB；
同时工质在冷凝器中释放到高温介质的热量QC；
压缩机输入功启动系统后，由机械动能变成热能。所以热泵输的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA之和；输入一个QB，得到QB+QA，突破传统单一不同能之间转变无法达到100%效率的瓶颈；采用热泵技术能效比更高。
家用空气能热水器
Thomson教授（即Lord Kelvin勋爵）发表论文，提出了热量倍增器（Heat Multiplier）的概念，首次描述了热泵的设想吸收空气中的低能热量，经过中间空气能热水器介质的热交换，并压缩成高温气体，通过管道循环系统对水加热，耗电只有电热水器的1/4。避免了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水接触，没电热水器漏电的危险，也没燃气热水器有可能爆炸和中毒的危险，更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。