Οι αντλίες θερμότητας είναι συσκευές που μεταφέρουν θερμότητα από μία πηγή “χαμηλής θερμοκρασίας” προς μια δεξαμενή υψηλότερης θερμοκρασίας. Η αντλία θερμότητας χρησιμοποιεί μια μορφή ενέργειας (συνήθως ηλεκτρική), για να μπορεί να πραγματοποιεί τη μεταφορά θερμικής ενέργειας.
Οι πιο διαδεδομένες αντλίες θερμότητας είναι οι αντλίες αέρος-νερού. Οι συγκεκριμένες αντλίες χρησιμοποιούν τη θερμική ενέργεια του εξωτερικού αέρα, απάγουν τη θερμοκρασία του αέρα, στη συνέχεια την αυξάνουν και τέλος την αποδίδουν στο νερό που κυκλοφορεί στα θερμαντικά σώματα. Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να έχουν συντελεστή απόδοσης COP (Coefficient of Performance) έως και 5, που σημαίνει ότι για κάθε 5 μονάδες θερμικής ενέργειας που παράγουν, χρειάζονται 1 μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας. Οι αντλίες θερμότητας αέρος-νερού χρησιμοποιούνται κυρίως για τη θέρμανση και την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Στον Ελλαδικό χώρο αν συνδυαστούν με ένα πιο σύγχρονο σύστημα θέρμανσης (ενδοδαπέδια θέρμανση, fan coils) μπορούν ταυτόχρονα να χρησιμοποιηθούν και για την ψύξη. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας τους, επιτρέπει τη χρησιμοποίηση τους πλέον και σε περιοχές με πολύ μικρές θερμοκρασίες.