空氣能熱水器，也稱為“空氣源熱泵熱水器”，其工作原理與空調器極為相似，采用少量的電能驅動壓縮機運行，高壓的液態工質經過膨脹閥后在蒸發器內蒸發為氣態，并從空氣中吸收大量的熱能；氣態的工質被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的液態，然后進入冷凝器放熱而把水加熱....如此不斷地循環加熱，可以把水加熱至50°C~65°C。
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。
試機程序：
1、先接冷水管，冷水管接有閥位置的入水口（冷水管接口應該安裝檢修閥）；
2、水箱灌水，向水箱灌水是重要的環節（灌水必須在熱水管連接之前完成），熱水口出水有水流出后（表示水箱已經灌滿水）關閉閥門，停止灌水；
3、接熱水管，開啟進水閥門；
4、插電源線開機運行
5、檢查水管電線、傾聽聲音、查看風扇、觀察儀表，運行10分無異常后試機完成。
隨著工業革命的發展，19世紀初，人們對能否將熱量從溫度較低的介質“泵”送到溫度較高的介質中這一問題發生了厚的興趣。英國物理學家J.P.Joule提出了“通過改變可壓縮流體的壓力就能夠使其溫度發生變化”的原理。
隨著熱泵技術發展，還出現了更新的電磁能熱水器的新技術，在很大程度上改善了熱泵熱水器由于溫度過低而無法正常使用的缺點，極大的提高了對電的充分使用。緩解了在洗澡過程中出現熱水中斷的現象。