يستخرج نظام تدفئة بمضخة حرارية الحرارة من البيئة المحيطة (الغلاف الجوي أو الماء أو باطن الأرض) ويرفعها إلى مستوى درجة حرارة أعلى صالح للاستخدام والتدفئة. باستخدام مضخة حرارية تقوم بـتدفئة المباني أو المرافق الأخرى. يتم التمييز بين أنظمة التسخين بالمضخات الحرارية التي تعمل بالكهرباء والغاز. تتميز بأن طاقة تشغيلها تكون أقل بكثير من الطاقة المستفادة منها.
نظرًا لأن المضخات الحرارية الكهربائية لا تصدر أي ثاني أكسيد كربون (CO 2 ) بشكل مباشر ، ولكنها توفر حوالي ثلاثة إلى أربعة أضعاف الطاقة الحرارية المستهلكة (الطاقة التي تشغل المضخة)، يمكنها العمل مع انبعاثات قليلة جدًا ، خاصة عند استخدام الكربون المحايد و تساهم الكهرباء المنتجة بشكل متجدد وبالتالي مقارنة بأنواع التدفئة الأخرى تعمل بشكل كبير في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري . من ناحية أخرى ، إذا كانت الطاقة الكهربائية تأتي من مصادر أحفورية (مثل الفحم والبترول) ، فإن الميزة البيئية مقارنة بأنظمة تسخين بالغاز الحديثة تكون صغيرة فقط.
كلما ارتفعت درجة حرارة مصدر الحرارة الذي تستخلص منه المضخة الحرارية الحرارة وانخفضت درجة حرارة العادم ، زاد معامل أداء النظام. يمكن تنفيذ درجة حرارة متوسطة منخفضة لنقل الحرارة ( درجة حرارة التدفق ) على وجه الخصوص مع أنظمة تسخين السطح ، والتي لها سطح كبير جدًا لنقل الحرارة. الامكانية الأخرى هي استخدام مسخنات المروحة . يجب تحديد التركيبة المثلى بيئيًا واقتصاديًا لتدابير التحسين لمصدر الحرارة وتوزيع الحرارة والعزل الحراري في المباني القائمة في كل حالة على حدة.
كجزء من إمداد تدفئة المنطقة ، يمكن أيضًا استخدام المضخات الحرارية للاستفادة من مصادر الحرارة التي لا يكون مستوى درجة حرارتها كافياً للتغذية المباشرة في شبكة التوزيع. يمكن استخدام المياه الجوفية ومياه الصرف ومياه التبريد الصناعية ومياه المناجم والطاقة الحرارية الأرضية القريبة من السطح مع المخزنات الأرضية كمصادر للحرارة ، على سبيل المثال.