Wärmepumpen sind Maschinen, die ein Haus beheizen oder kühlen können. Sie können Wärme von einem tiefen Temperaturniveau auf ein höheres anheben und umgekehrt. Für die Heizung gilt: Der Wärmepumpen-Prozess im Inneren der Maschine ist im Prinzip die Umkehrung eines Wärme-Kraft-Prozesses, so wie z.B. Bei einem Kühlschrank . Die von der Wärmepumpe gewonnene Nutzwärme wird für die Raumheizung im Niedertemperaturbereich genutzt. Als Wärmequelle für den Prozess dient indirekt gespeicherte Sonnenenergie in Luft, Wasser oder Erdreich.

Die Wärmepumpe benötigt für das Umwandeln von Umweltwärme in nutzbare Heizungswärme elektrischen Strom. Aus einem Energieanteil von 25% Strom für den Antrieb und 75% kostenloser Umweltwärme erzeugt sie Wärme. Ihre Effektivität lässt sich durch die Kombination mit einer thermischen Solaranlage steigern. Wärmepumpen arbeiten um so effektiver, je geringer der erzeugte Temperaturhub (Verhältnis Außentemperatur/Systemtemperatur innen) ist. Fußboden- und Wandheizung sind deshalb optimal für das Zusammenspiel mit ihnen geeignet.