Konstrukcja pompy opiera się na czterech elementach:
- wymienniku do pozyskiwania ciepła z otoczenia,
- sprężarce,
- wymienniku do oddawania ciepła do instalacji,
- zaworze rozprężnym.
Elementy te tworzą zamknięty układ wyposażony w czynnik chłodniczy (np. R410A) o niskiej temperaturze parowania, którego zadaniem jest przekazywanie ciepła.
Sercem pompy ciepła jest sprężarka. Jej jakość wpływa na bezawaryjną, długą oraz ekonomiczną pracę pompy ciepła.
Zawór dławiący utrzymuje odpowiednią różnicę ciśnień podczas pracy sprężarki. Filtr odwadniacz odpowiada za filtrowanie czynnika roboczego z resztek wilgoci. Skraplacz stanowi wymiennik ciepła, w którym czynnik chłodniczy podlega skropleniu i przekazuje energię cieplną do źródła górnego. Wymiennikiem ciepła, w którym czynnik roboczy podlega odparowaniu i odbiera energię cieplną ze źródła dolnego jest parownik. Sterownik pompy ciepła kontroluje pracę urządzeń wchodzących w skład pompy ciepła, zapewnia komunikację z pompą oraz możliwość zmiany parametrów urządzenia.
Skumulowana energia z otoczenia pobierana jest w parowniku pompy ciepła. Tam, (nawet w ujemnej temperaturze), dochodzi do wrzenia i parowania za pośrednictwem czynnika chłodniczego.
Pompa ciepła jest urządzeniem niskotemperaturowym, jednak uzyskana temperatura medium grzewczego pozwala na wykorzystanie ciepła do ogrzewania budynków i wody użytkowej.