空气能热水器，也称“空气源热泵热水器”。“空气能热水器”把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。
空气能热水器具有节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4-6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高。
该新产品克服了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水直接接触，避免了电热水器漏电的危险，也防止了燃气热水器有可能爆炸和中毒的危险，更有效控制了燃气热水器排放废气造成的空气污染。
空气能热水器是按照“逆卡诺”原理工作的，具体来说，就是“室外机”作为热交换器从室外空气吸热，加热低沸点工质（冷媒）并使其蒸发，冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱，将热量释放至其中的水并冷凝液化，随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。简单来说是吸收空气中的热量来加热水，被吸收热量的空气也可被运用到厨房，解决闷热问题。
运用热泵工作原理制热，与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦，电制冷2800瓦。根据热平衡的原理，同时少产生2800瓦的热量，加上输入的1000瓦电，实际产生的热量在3000——4000瓦，把这些热量输送到保温水箱，其耗电量只是电热水器的四分之一（电热水器即使热效率，输入1000电也只有1000瓦的热）。
空气能热水器在使用过程中，常会遇见一些问题，详细分析后均有相应的解决方案。
一、压缩机失油？
分析原因：1、吸入压力过低2、制冷剂回路堵塞3、热力膨胀阀开启太少
解决方法：1、提高蒸发器侧负荷，检查吸入管道阀门有无堵塞2、检漏，添加制冷剂3、清洗或更换热力膨胀阀
二、压缩机噪音大？
分析原因：1、油压过低3、消声器、吸排气阀门坏或者破碎2、机内管路，阀件紧固部分松脱，振动3、热力膨胀阀开启过大
解决方法：1、更换润滑油、消声器、吸排气阀门2、检查紧固压缩机，管路，阀件3、调整热力膨胀阀开启度
继 GB/T29780-2013《热泵热水器压缩机》于2014年5月1日正式实施之后，有关空气能热泵热水器的另一项强制性国家标准《《热泵热水机(器)能源效 率标识实施规则》(修订)也将于2015年1月1日起开始实施。对此，相关专家指出，空气能行业正在以行业规范及技术的创新撬动市场。
近两年来，严重的雾霾天气和我国节能减排工作力度的加强，促使空气能行业进入了一个快速发展的时期。奥维数据显示，2014年1—6月，在热水器市场，虽然空气 能热水器的销量占比仅为0.3%，但销售额占比却已经达到5%。这种成倍数的销售额放大，是空气能热水器在技术和价格上与普通热水器相比所独具的特点。