Bij een warmtepomp vindt er een verplaatsing van warmte plaats door gebruik te maken van arbeid. Warmtepompen kunnen worden ingezet om ruimtes te koelen of te verwarmen. Een van de meeste bekende warmtepompen in het dagelijks leven is de warmtepomp die aanwezig is in een koelkast. De functie van de warmtepomp is in een koelkast is om de temperatuur binnenin de kast koel te houden. Dit resulteert in een warmte uitstoot waardoor de ruimte waarin de koelkast is geplaatst kan opwarmen.
Het principe van een warmtepomp is relatief eenvoudig. Er wordt bij een hoge temperatuur warmte afgegeven terwijl er bij een lage temperatuur door de warmtepomp juist warmte wordt opgenomen. Dit is een proces dat echter niet vanzelf gaat maar waar altijd enige vorm van arbeid aan te pas zal moeten komen.
Het grootste deel van alle warmtepompen werkt doordat er een vloeistof bij een lage temperatuur zal worden verdampt en deze bij een hoge temperatuur weer zal condenseren. Men dient dus een vloeistof te gebruiken die, of bij lage temperaturen reeds zal verdampen (de stof moet een laag kookpunt hebben), of moet men een vloeistof gebruiken die bij een relatief lage temperatuur zal gaan condenseren.
Om het kookpunt van een gebruikte vloeistof te kunnen laten stijgen kan men de druk verhogen (met behulp van een compressor of een pomp). Voor het verlagen van het kookpunt dient de druk dan weer te dalen (dit is mogelijk door gebruik te maken van een smoorventiel of een turbine. Door op een dergelijke wijze een kringloop te maken van het koudemiddel kan men door het toevoeren van netto arbeid kan er warmte worden verplaatst.
