A hőszivattyú működési elve gyakorlatilag megegyezik a hűtőszekrénnyel, csak technikailag „ki van fordítva”. A hűtőszekrényben egy speciális folyadék áramlik, ami egyrészt belül hűt, másrészt a hűtő hátoldalán, ahol fűti a rácsot.
Fogalmazhatunk akár egy kicsit szakszerűbben is: kívül hőt ad le, belül pedig hőt vesz fel.

Ehhez a történéshez ismernünk kell azt a fizikai jelenséget, hogy a kitáguló illetve elpárolgó anyag hőt vesz fel környezetéből, az összesűrített anyag pedig hőt ad le. Amikor a szifonpatronban hirtelen lecsökken a nyomás, akkor fagy oda az ujjunk, ha óvatlanságból vagy puszta kíváncsiságból a betekerés közben megérintjük azt.

A hűtőszekrényben ez a jelenség belül, a hűtőtálcában játszódik le, a felvett hő jó részét a hűtő hátoldalán végigfutó rácson adja le a készülék. A keringető motor hozza létre a nyomás- különbséget, és szállítja el a hőt.