热泵式热水机组是由一个制冷循环组成，包括主机和冷凝器两部分。其中主机部分包括蒸发器、风扇、压缩机及膨胀阀；冷凝器为内放冷凝盘管的保温箱。制冷剂在蒸发器内吸收外部空气的热量，通过热泵循环在冷凝盘管内释放热量，加热水箱内的水。水箱的保温层采用闭孔橡胶海绵或聚氨脂发泡，且具有良好的保温性能。
热泵机组设备内专置一种吸收热媒质―――冷媒，它在液化的状态下常温低于零下20度，故此，它与外界温度存在着温差，冷媒吸收了外界的温度，在蒸发器内部产生压力并蒸发汽化，通过热交换器（热泵）的工作，使冷媒从汽化状态转化为液化状态时，客观存在的热量便释放给水罐中的储用水。电只用在使热能释放出来，而不是用在直接加热，故用电量很少，在夏季气温高时，生产一吨热水约损耗5-6度电，冬季寒冷的天气约损耗20-25度电，全年平均不超过15度电