La pompe à chaleur (PAC) utilise une principe simple: la thermodynamique, soit le transport de la chaleur (calories) d'un endroit à un autre grâce au cycle frigorifique qui se compose de 4 étapes: 1.évaporation, 2.compression, 3.détente, 4.condensation.
 
  En hiver, le fluide frigorigène* qui circule dans la PAC absorbe la chaleur présente dans l'air (aérothermie), l'eau et sol (géothermie), et la restitue à l'intérieur de l'habitat, car même quand il fait froid, il existe toujours des calories dans l'environnement (air, eau, sol).
 
*Fluide frigorigène: fluide qui, quand on modifie la pression, peut se vaporiser et se condenser à des températures proches de celles de notre environnement.Il permet alors de produire du froid au cours d'un cycle frigorifique en captant la chaleur d'un local ou d'une enceinte et en la cédant à l'extérieur.
 
  A l'inverse, en été, la PAC absorbe la chaleur à l'intérieur de l'habitation, pour la rejeter à l'extérieur. L'électricité utilisée pour faire fonctionner la PAC ne sert donc pas à produire de la chaleur, mais uniquement à la transporter.
 
  Les rendements des PAC actuelles (COP), sont compris entre 3 et 5. Autrement dit, consommer 1 kW d'énergie du réseau électrique permet de restituer 3 à 5 kW de chaleur.