Een warmtepompboiler haalt warmte uit de circulatielucht of buitenlucht en voert die naar de verdamper. Daarin zit een koelvloeistof die al bij een lage temperatuur kookt en verdampt. Omdat de temperatuur van de verdampte koelvloeistof nog niet hoog genoeg is om het water te verwarmen, moet de damp worden samengeperst. Dat gebeurt in een elektrisch aangedreven compressor, die de damp samendrukt tot de gewenste temperatuur is bereikt.
Tot slot voert de opgewarmde koelvloeistofdamp de thermische energie naar de ingebouwde warmwaterboiler. Daarna koelt de damp af en condenseert hij. Een expansieventiel zorgt er dan voor dat de koelvloeistof onder hoge druk weer uitzet en sterk blijft afkoelen. Zodra de koelvloeistof zijn oorspronkelijke vorm weer heeft bereikt, begint het hele proces opnieuw.