Le principe de fonctionnement d'une PAC est identique à celui d'un réfrigérateur

Alors qu'un réfrigérateur évacue ses calories pour rafraîchir son atmosphère intérieure, la pompe à chaleur va chercher les calories de l’air extérieur pour les injecter à l’intérieur de la maison. Car l’air, même froid, contient des calories.

La PAC récupère (si chauffage) ou évacue (si climatisation) l'énergie délivrée par le changement d'état (liquide / gaz) du fluide utilisé (cf. enthalpie) ; la source éloignée de l'habitat évacue ou récupère les calories du changement d'état inverse (gaz / liquide).

Le "moteur compresseur" assure la circulation du fluide dans les "détenteurs échangeurs" qui entretiennent les changements d'état dans la mesure où les calories sont récupérées ou évacuées (échange unité habitat / unité externe).