Dazu wird ein geschlossener Kältekreis (klingt paradox, nennt sich aber so) bestehend aus Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil benötigt. Sowie ein geeignetes Kältemittel als Energieträger.

Die Wärmeenergie aus der Erde, Luft oder Wasser wird zum Verdampfer geführt. Das flüssige Kältemittel nimmt diese Energie auf, es erwärmt sich und verdampft. Der Verdichter komprimiert das gasförmige Kältemittel und bringt es auf ein höheres Temperaturniveau. Im Verflüssiger wird die Energie des jetzt komprimierten und heissen Kältemittels an das Heizungssystem abgegeben.

Das Kältemittel kühlt sich ab, strömt durch das Expansionsventil und entspannt. So wird das Kältemittel wieder flüssig und der Kreislauf beginnt von vorne.