سخان المياه ذو المضخة الحرارية عبارة عن جهاز رفع ونقل الطاقة الحرارية عالي الكفاءة يعتمد على دورة كارنو العكسية. فهو يستخدم كمية صغيرة من الكهرباء كطاقة ومبرد كحامل لامتصاص الطاقة الحرارية المنخفضة الدرجة -من الهواء بشكل مستمر، وتحويلها إلى طاقة حرارية عالية- قابلة للاستخدام. يتم بعد ذلك إطلاق هذه الطاقة الحرارية-عالية الجودة في المياه التي تحتاج إلى تسخين، مما يؤدي إلى إنتاج مياه ساخنة منزلية، والتي يتم توصيلها بعد ذلك إلى المستخدمين من خلال أنابيب المياه الساخنة.
يمكنه نقل الحرارة من مصادر الحرارة المنخفضة -مثل الهواء والتربة ومياه البحر والمياه الجوفية وما إلى ذلك) إلى الماء الذي يحتاج إلى تسخين، وبالتالي تحقيق وظيفة تسخين المياه.