Le chauffe-eau thermodynamique fonctionne sur le même principe que la pompe à chaleur : la chaleur est extraite de l’air extérieur et utilisée pour chauffer l’eau du réservoir. Le ventilateur aspire l’air ambiant. La chaleur de cet air extrait est cédée au gaz réfrigérant. Ce gaz est comprimé dans le compresseur, ce qui a pour effet de le réchauffer davantage et de le rendre liquide. Dans le condenseur, ce liquide cède sa chaleur à l’eau du réservoir. Lorsque le liquide se refroidit, il passe par le détendeur et se transforme à nouveau en gaz. Le chauffage d’appoint électrique n’est activé que si la pompe à chaleur ne peut pas répondre à la demande.