空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的，具體來說，就是“室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點工質（冷媒）并使其蒸發，冷媒蒸汽經由壓縮機壓縮升溫進入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化，隨后節流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水，被吸收熱量的空氣也可被運用到廚房，解決悶熱問題。
該新產品克服了太陽能熱水器依靠陽光采熱和安裝不便的缺點。由于空氣能熱水器的工作是通過介質換熱，因此其不需要電加熱元件與水直接接觸，避免了電熱水器漏電的危險，也防止了燃氣熱水器有可能爆炸和中毒的危險，更有效控制了燃氣熱水器排放廢氣造成的空氣污染。
一臺標準的設備的主要配件由 壓縮機 四通閥 電控 套管換熱器 翅片換熱器等組成，而某些廠家虛標準熱量用，較小的壓機以及換熱器組裝設備，但其設備的直熱功率遠達不到標注的值。以一臺標準的13匹直熱式設備（PASHW130SB-2-C)為例，其標準磚凈重為310KG。
選擇市場上較為常見的專業品牌，因為空氣能市場集中度較低，魚龍混雜，以前做太陽能以及空調的做廠家也在售賣空氣能熱水器，但是其研發及生產都不具備專業空氣能的生產條件。當今的產品有很多，廠家看到哪個產品賺錢就往哪個產品里去，如果沒有一定的技術基礎支持，生產出來的產品也就沒有了保障，特別是對于空氣能熱水器這樣的新型產品，所以在選擇空氣能熱水器時，一定要選專業、品牌的產品。