空气能热水器采用的是热泵专用压缩机，压缩机依靠电能驱动，给冷媒进行加压、升温处理。这个过程中，从空气中吸收的不可直接用的低品位热能就会被加工成为可以直接拿来利用的高品位热能。这时候，压缩机本身的品质决定着空气能热泵整体制热效率的高低。一般来说，目前比较常用的一些品牌，比如纽恩泰等，制热能效比可以达到3.5以上，制热效率是电热水器的四倍，可以比电热水器节能75%。

被压缩机加工后的热量，直接进入热交换器（又称冷凝器），在其中进行热交换。这里必须提及一个“水电分离”的概念。常见的储水式热水器，比如电热水器，是电热管浸泡在水中，与水直接接触，一旦电热管老化出现问题，就有可能发生触电。相比之下，空气能热水器由于冷凝器的存在，水路与冷媒管路并不是直接接触的，而是通过盘管来换热，所以可以降低触电事故发生的概率，更安全。

热交换过程完成，冷媒成功完成了一次自己转移热量到水中的使命，但是还得继续下一个热循环的过程。于是冷媒就沿着管道进入膨胀阀。膨胀阀的的主要作用是给冷媒降温、降压，使得冷媒重新恢复到一个可以好的吸收空气中热量的状态。让空气能热水器继续维持制热。

纵观整个过程，空气能热泵制热的本质，其实无非是从空气中搬运热量，所以制热效率比电热水器更高。凭借安全、节能等优势，空气能热水器目前已经成为了当下受欢迎的热水器之一。