Pompy ciepła to urządzenia umożliwiające odbiór darmowej energii cieplnej z naturalnych źródeł: z gruntu, wody gruntowej lub powietrza atmosferycznego oraz wykorzystanie jej na potrzeby ogrzewania budynków i ciepłej wody użytkowej.
Pompy ciepła z kolektorami i sondami gruntowymi, dzięki ich wysokim współczynnikom efektywności, można eksploatować jako monowalentne (bez drugiego źródła ciepła) systemy grzewcze. Osiągają one stopnie efektywności – stosunek użytecznej energii cieplnej do zużytej energii elektrycznej – przekraczające 4, tzn. oddają one ponad cztery razy więcej energii cieplnej, niż zużywają energii elektrycznej.

Zasada działania pompy ciepła.
Pompy ciepła działają tak jak lodówki, lecz w przeciwieństwie do nich wykorzystuje się tu nie zimną, lecz gorącą stronę obiegu termodynamicznego. Odpowiedni czynnik roboczy jest sprężany i rozprężany, przez co uzyskuje się pożądany efekt nagrzewania lub chłodzenia.
Przykładowo, dla wytworzenia ciepła użytecznego odbiera się na niskim poziomie temperaturowym ciepło z powietrza, wody gruntowej lub gruntu, poprzez odparowanie czynnika roboczego (gazu) wrzącego w niskiej temperaturze. Efekt finalny: ¾ energii cieplnej z otoczenia + ¼ energii elektrycznej = 4/4 ciepła użytecznego.