Une pompe à chaleur transfère de la chaleur d'une source à un objectif dont la température est plus élevée. La source de chaleur peut être l'air extérieur et l'objectif l'air de la chambre. Donc une pompe à chaleur provoque des mouvements d'énergie thermique opposés au sens spontané:

1. Spontané: la chaleur va de la source à haute température vers l'objectif à basse température
2. Pompe à chaleur: la chaleur se déplace d'une source à basse température vers l'objectif à haute température

Afin de pouvoir inverser le sens du courant énergétique, il est nécessaire d'utiliser un cycle thermodynamique produit par un compresseur. Celui-ci utilise de l'énergie, généralement sous forme d'électricité. Cela mène à la définition de la performance d'une pompe à chaleur, qui est l'énergie fournie par la pompe divisée par l'énergie consommée par le compresseur. Ce rapport est appelé CDP (Coefficient De Performance). La valeur théorique maximale du CDP dépend de la différence de température entre la source froide et l'objectif chaud: plus cette différence est élevée, plus basses sont les valeurs théoriques et réelles du CDP.

L'image ci-dessus représente un diagramme de Sankey d'une pompe à chaleur avec un CDP = 5.