Isı pompaları, termodinamik prensiplere dayalı olarak çalışan cihazlardır ve temelde ısı transferini etkin bir şekilde gerçekleştirerek ısınma veya soğutma işlevini yerine getirirler. Bu cihazların çalışma prensibi, gazların sıkıştırılması ve genleştirilmesi esasına dayanır. Isı pompaları, bir sıvının (genellikle bir tür soğutucu akışkan) ısı alıp verme özelliğini kullanarak çalışır. Isı alımı için bu akışkan, içinde ısı alınacak ortamdan (havalandırma sistemleri, su kaynakları, toprak gibi) ısıyı emer. Daha sonra bu akışkanı sıkıştırarak ve basıncını artırarak ısısını yükseltir. Sıkıştırılmış haldeki bu ısınmış akışkan, iç mekâna veya işlemde ısıtma sağlanan bölgeye taşınır. Akışkanın basıncı düşürülerek genişletilmesi, bu ısının transfer edildiği alanda serbest bırakılmasını sağlar. Bu döngü sürekli olarak tekrarlanır ve bu sayede ısı pompası istenen ısı transferini sağlar.
Özetle, ısı pompaları, sıvı-gaz döngüsünü kullanarak bir ortamdan ısıyı alır, bu ısıyı sıkıştırma ve genleştirme adımlarıyla yükselterek ve taşıyarak istenen alana transfer eder. Bu döngü, ısı transferini yüksek verimlilikle gerçekleştirir ve ısınma veya soğutma için etkili bir çözüm sunar.