বায়ু উৎস তাপ পাম্প বিপরীত কার্নোট চক্র নীতিতে কাজ করে। তারা গরম জল উত্পাদন করতে বায়ু থেকে তাপ শোষণ করার জন্য একটি সংকোচকারী সিস্টেম ব্যবহার করে। বিশেষত, কম্প্রেসার রেফ্রিজারেন্টকে সংকুচিত করে; উত্তপ্ত রেফ্রিজারেন্ট তারপরে গরম জল তৈরি করতে জলের ট্যাঙ্কের একটি কনডেন্সারের মধ্য দিয়ে যায়। তাপ বিনিময়ের পরে, রেফ্রিজারেন্ট পরবর্তী চক্রের জন্য কম্প্রেসারে ফিরে আসে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, বায়ু থেকে তাপ বাষ্পীভবন দ্বারা শোষিত হয় এবং রেফ্রিজারেন্টে স্থানান্তরিত হয়, যা পরে গরম জল তৈরি করতে জলে স্থানান্তরিত হয়। এই নতুন প্রজন্মের ওয়াটার হিটার যা কম্প্রেসার ব্যবহার করে বাতাসকে উত্তপ্ত করে তাকে বায়ু উৎস তাপ পাম্প ওয়াটার হিটার বলা হয়। সহজভাবে বলতে গেলে, বহিরঙ্গন ইউনিট বায়ু পাম্পের মতো বায়ুকে সংকুচিত করে, এর তাপমাত্রা বাড়ায়। এই তাপটি অভ্যন্তরীণ জলের ট্যাঙ্কে একটি তরলের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয় যা -17 ডিগ্রিতে ফুটতে থাকে এবং অবশেষে জলে ছেড়ে দেওয়া হয়।
একটি তাপ পাম্পের গরম করার নীতি হল একটি এয়ার কন্ডিশনার-এর বিপরীতে শীতল করার জাতীয় মান হল 1000 ওয়াট, এবং বৈদ্যুতিক শীতল করার জন্য, এটি 2800 ওয়াট৷ তাপ ভারসাম্য নীতির উপর ভিত্তি করে, কমপক্ষে 2800 ওয়াট তাপ একযোগে উত্পন্ন হয়। 1000 ওয়াট বিদ্যুতের ইনপুট দিয়ে, প্রকৃত তাপ উৎপন্ন হয় 3000 থেকে 4000 ওয়াটের মধ্যে। এই তাপটি তারপর উত্তাপযুক্ত জলের ট্যাঙ্কে স্থানান্তরিত হয়, এবং এর শক্তি খরচ একটি বৈদ্যুতিক ওয়াটার হিটারের মাত্র এক-চতুর্থাংশ (এমনকি বৈদ্যুতিক ওয়াটার হিটারের তাপীয় দক্ষতা 100% থাকলেও, এটি 1000ttwa বিদ্যুতের ইনপুট দিয়ে শুধুমাত্র 1000 ওয়াট তাপ উৎপন্ন করবে)।