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）。
环境适应性问题
空气能热水器的热量来源就是我们都必须要的空气，而作为一种节能产品，其节能程度的好坏都与COP值能效比密切相关。由于当今市场上大部分的空气能热水器设计正常工作温度在0-40℃，故在环境温度比较高的南方，空气能热水器往往有上佳的表现。而在冬季气温只有-10℃的北方城市，空气能热水器很难达到设计中预想的效果。如果气温为-20℃机组甚至都不能启动。基本上冬天只能电加热（大号电水壶，而且温度低了会自动加热）
其次，空气能热水器普及率并不高，一则因为其技术仍待开发升级，部分缺陷（低温情况下能效低、占用空间较大等问题）有待克服；二则所需购买资本较为昂贵，高于一般热水器的市场价格。空气能热水器的技术突破有目共睹，不仅大大缩小了自身体积，更克服了低温问题。由于其拥有低耗能，高环保等优势，因此受到国家节能惠民工程政策的支持，加大对其补贴额度，利于全民推广。
后，空气能热水器的品牌化之路坎坷。由于市面上拥有诸多品牌，优劣并存，难免有鱼目混珠的不法商家从中获取暴利。因而在空气能热水器进一步发展过程中，重中之重便是建立品牌形象。当今这几年，随着空气能热水器能效衡量标准的出炉，将有20%左右的厂商面临市场淘汰，此举更加利于实力品牌进一步拓宽市场，实现品牌化销售。