Intr-un circuit închis, la temperaturi joase, un agent de lucru  este evaporat, comprimat, lichefiat şi dilatat, în mod alternativ. În vaporizator se află agentul frigorific în stare lichidă la o presiune joasă. Acesta are o temperatură mai mică decât temperatura sursei de căldură. Astfel, căldura este transferată de la sursa de căldură la agentul frigorific, determinând evaporarea acestuia din urmă. Agentul frigorific în formă gazoasă este comprimat în compresor la o presiune ridicată şi se încălzeşte puternic, astfel încât temperatura acestuia după comprimare este mai mare decât temperatura necesară pentru încălzire şi prepararea acm. Energia produsă de compresor este, de asemenea, transformată în căldură, fiind transferată agentului frigorific. În interiorul condensatorului, agentul frigorific foarte fierbinte şi aflat sub înaltă presiune cedează sistemului de încălzire (radiator de căldură) întreaga căldură, atât cea provenită de la sursa de căldură, cât şi energia de lucru a compresorului preluată sub formă de căldură. În acest fel, agentul frigorific se răceşte puternic şi trece din nou în stare lichidă. În faza următoare, agentul frigorific ajunge prin ventilul de expansiune înapoi la vaporizator. În ventilul de expansiune are loc expansiunea la presiunea iniţială.

Întreg procesul poate fi inversat pentru climatizarea cladirii in anotimpul cald.