Źródłem ciepła w domu jednorodzinnym lub nawet większym obiekcie może być pompa ciepła. Stanowi alternatywę dla tradycyjnych rozwiązań takich jak kocioł na paliwo stałe lub kocioł gazowy. Pompa ciepła jest niskotemperaturowym urządzeniem grzewczym, które może podnieść temperaturę wody w instalacji C.O., zbiorniku ciepłej wody użytkowej czy basenie równocześnie charakteryzując się nieskomplikowaną obsługą oraz wygodą. Decydując się na pompę ciepła możemy zapomnieć o kłopotliwym magazynowaniu paliw stałych.
Działanie pompy ciepła opiera się na przetwarzaniu energii z wykorzystaniem zjawisk termodynamicznych. Podczas pracy pompy ciepła energia nie jest produkowana, a czerpana z środowiska naturalnego dzięki odpowiedniemu połączeniu dolnego źródła (grunt, woda lub powietrze) z górnym (instalacja C.O.). Takie połączenie stanowi układ przewodów, w których płynie ciecz o niższej temperaturze niż temperatura otoczenia, dzięki czemu następuje wymiana ciepła, która zawsze przebiega z ciała o temperaturze wyższej do ciała o temperaturze niższej.
Następnie ciecz o podniesionej temperaturze przepływa do obiegu, którego otoczeniem jest inna ciecz (środek chłodniczy) charakteryzująca się niską temperaturą parowania. Po raz kolejny następuje wymiana ciepła, ciepło z cieczy zostaje przekazane do środka chłodniczego, który zaczyna parować. Tak wytworzona para w kolejnym kroku jest sprężana (proces prowadzący do zwiększenia ciśnienia i temperatury) co prowadzi do uzyskania energii w postaci ciepła, które jest przekazywane do instalacji C.O.
Rozróżniamy kilka rodzajów pomp ciepła, zależnie od tego jakie dolne źródło energii jest wykorzystywane: gruntowe (najbardziej efektywne), powietrzne i wodne. Górnym źródłem zawsze jest woda w instalacji C.O. Pamiętajmy, że pompa ciepła podczas swojej pracy jest wspomagana przez energię elektryczną (lub rzadziej gaz), a to ile energii musi zostać dodatkowo dostarczone jest uzależnione głównie od tego jaki rodzaj urządzenia zdecydujemy się zainstalować i jaka temperatura utrzymuje się w otoczeniu dolnego źródła. Producenci w ramach uproszczenia przekazu deklarują, że takie urządzenia potrzebują wsparcia ok. 20% energii elektrycznej, a 80% stanowi energia odnawialna.