空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的，具體來說，就是“室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點工質（冷媒）并使其蒸發，冷媒蒸汽經由壓縮機壓縮升溫進入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化，隨后節流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水，被吸收熱量的空氣也可被運用到廚房，解決悶熱問題。
該新產品克服了太陽能熱水器依靠陽光采熱和安裝不便的缺點。由于空氣能熱水器的工作是通過介質換熱，因此其不需要電加熱元件與水直接接觸，避免了電熱水器漏電的危險，也防止了燃氣熱水器有可能爆炸和中毒的危險，更有效控制了燃氣熱水器排放廢氣造成的空氣污染。
與電熱水器比較 我們可以拿空氣能熱水器和電熱水器相比較。電熱水器是用電熱棒加熱。而空氣能熱水器通過吸收空氣中的熱量來加熱水溫。空氣能熱水器每消耗1度電產生的熱量相當于電熱水器消耗4度電產生的熱量。從節能方面來說，空氣能熱水器遠比電熱水器省電。其次，從性來說的話。空氣能熱水器僅僅是將壓縮升溫后的熱量轉移到水箱中進行加熱，所以水和電是完全隔離開了的。而電熱水器電熱棒是直接在水中加熱的。所以，很容易發生漏電事故！
一臺標準的設備的主要配件由 壓縮機 四通閥 電控 套管換熱器 翅片換熱器等組成，而某些廠家虛標準熱量用，較小的壓機以及換熱器組裝設備，但其設備的直熱功率遠達不到標注的值。以一臺標準的13匹直熱式設備（PASHW130SB-2-C)為例，其標準磚凈重為310KG。